SiO2无溶剂纳米流体粒径和含量对环氧树脂力学和热性能的影响

为了改善纳米二氧化硅(SiO2)在树脂基体中的分散性,同时研究SiO2粒径对树脂基体性能的影响,采用St?ber法制备了50,90 nm和220 nm三种不同粒径的纳米SiO2,并通过表面接枝硅烷偶联剂及聚醚胺的方法制备了相应的SiO2无溶剂纳米流体(NF).利用红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、热失重(TGA)和差示扫描量热法(DSC)等测试方法对流体的化学结构和物理形貌等理化性质进行了表征.测试了不同粒径和不同含量SiO2纳米流体/环氧树脂(NF/EP)复合材料的力学性能,结果表明,复合材料的力学性能随着流体含量的增加呈现先升后降的趋势;50 nm SiO2流体对环氧树脂冲击性能改善明显,当添加量为1 phr时,弯曲强度增加了11.64％,冲击强度增加了54.55％;而220 nm SiO2流体对弯曲性能改善更为明显,当添加量为1 phr时,弯曲强度提高17.51％,冲击强度提高50.00％.玻璃化转变温度和线膨胀系数测试的结果表明,NF/EP有更高的玻璃化转变温度和更低的线膨胀系数.NF/EP因具有良好的力学性能和低的线膨胀系数,可用作电子灌封树脂.

Effect of particle size and content of SiO2 solvent-free nanofluid on mechanical and thermal properties of epoxy resin