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不饱和聚酯复材改性
来源:中国纤维网 添加人:service4 添加时间:2018-9-14

    

不饱和聚酯树脂(UPR)具有良好的力学性能、电学性能和耐化学性能,而且原料易得和价格低廉,其复合材料被广泛应用于交通、建材、电子等工业,近20年来在全世界发展迅速。随着科学技术的发展与各种应用的需求,对不饱和聚酯树脂(UPR)复合材料性能的要求越来越高,也促进了它的开发和应用。中国不饱和树脂网(www.upr-e.cn)专家,介绍了几种最新开发和应用的不饱和聚酯树脂(UPR),并且综述了不饱和聚酯(UPR)复合材料改性方面的最新发展,具体叙述了不饱和聚酯(UPR)复合材料,在表面、界面、低收缩改性以及天然纤维,和无机物增强方面的研究,着重介绍了不饱和聚酯(UPR)层状硅酸盐纳米复合材料的制备和性能。中国不饱和树脂网(www.upr-e.cn)专家,对此分别一一作了介绍:UPR复合材料的表面氟化改性;UPR/玻璃纤维复合材料的界面改性;UPR复合材料的低收缩改性;天然纤维增强;UPR/无机物复合材料;UPR/层状硅酸盐纳米复合材料。

6、UPR/层状硅酸盐纳米复合材料

由于聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的结构中,存在超细的纳米相尺寸、比表面积大,且相畴间距离小,存在特殊的相互作用,故其性能比相应的宏观或微观级复合材料(例如传统的无机填料填充改性聚合物),有非常显著的提高,甚至表现出全新的性能和功能,例如高强度、高模量、高韧性、高耐热性、高阻隔性、高尺寸稳定性等,以及在电性质、磁性质、光学性质、催化活性、生化特性等方面,呈现多种多样的优异性质,因此具有广泛的应用前景,据中国不饱和树脂网(www.upr-e.cn)专家介绍,可作为新型高性能复合材料广泛应用于汽车、交通、家电、建材、机械、包装等国民经济各个领域,及电子信息、生物技术、航空航天、新能源等高新技术领域。

虽然聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的市场前景广阔,但是还有一些因素制约着其产业化。据中国不饱和树脂网(www.upr-e.cn)专家介绍,首先是层状硅酸盐粉体的有机改性技术,即在与聚合物纳米复合之前蒙脱土等粉体,必须先用小分子有机物插入层间,以扩大层间距和改变层间的亲疏水性,才有利于大分子的插层改性。熔体插层适用于大部分的热塑性塑料,而热固性塑料则采取原位插层聚合。对于有机/无机纳米复合不饱和聚酯,最理想的是硅酸盐片层完全剥离,并均匀地分散在不饱和聚酯的基体中。

(1)UPR/硅烷化蒙脱土复合材料

袁金凤等制备了不饱和聚酯/蒙脱土复合材料。结果表明,加入质量分数为0.02~0.03的改性蒙脱土对材料的性能有较大的提高。

Kornmann等研究了不饱和聚酯/蒙脱土纳米复合材料。首先将膨润土纯化,并经过钠离子活化后获得蒙脱土。活化的蒙脱土再用硅烷处理,与不饱和聚酯混合制成纳米复合材料。据中国不饱和树脂网(www.upr-e.cn)专家介绍,X射线衍射结果表明,在不饱和聚酯交联的过程中,部分层状硅酸盐被剥离。透射电镜照片可见层状硅酸盐分散均匀,部分被剥离,聚合物明显地扩散进入硅酸盐的层间,有可能是硅烷的处理增加了蒙脱土,与不饱和聚酯之间的湿润性。结果还表明杨氏弹性模量随蒙脱土的增加而增大。拉伸强度变化不大,在蒙脱土超过0.04(体积分数)后,拉伸强度下降。这是由于层状硅酸盐与不饱和聚酯之间界面脱离。加入少量的蒙脱土可以改善不饱和聚酯的脆性,在蒙脱土用量为0.15(体积分数)时,纳米复合材料的断裂能GQ从纯不饱和聚酯的70J/m2提高到138J/m2,提高近一倍。