多面体硅倍半氧烷锂盐在环氧树脂中的纳米分散与力学增强效应

采用不完全缩聚七苯基硅倍半氧烷三硅醇(T_7-Ph-POSS)和七苯基硅倍半氧烷锂盐(Li-Ph-POSS)作为功能添加剂,以低添加量(1%)制备了2种含多面体低聚硅倍半氧烷(POSS)的环氧树脂(EP)复合材料,并对其热稳定性、光学性能、力学性能和阻燃性能进行了研究。研究表明,T_7-Ph-POSS在EP中呈三维亚微米球形颗粒的分散,分散粒径为0.1～1μm,而Li-Ph-POSS在EP中实现了零维球形纳米颗粒的分散,分散粒径为40 nm左右;2种EP/POSS复合材料的热稳定性均有提升;含有Li-Ph-POSS的EP复合材料具有显著吸收蓝紫光的性质和良好的透明性,甚至在紫光区域的透过率接近于0;相比于纯EP,EP/Li-Ph-POSS的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别增加了40.2%,40.8%和3.8%,并且热释放速率峰值和烟释放速率峰值都出现了明显的降低。因此,EP/Li-Ph-POSS亦表现出明显的力学性能和阻燃性能的增强效应。