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本网讯：     摘要：论述了环氧树脂基纳米复合材料的研究发展概况，主要包括：无机纳米粒子结构特性、环氧树脂基纳米复合材料的制备方法、固化机理及环氧树脂基纳米复合材料的性能和作用机制。最后指出了目前研究中存在的一些问题，并对其发展做出了简要的述评。     关键词：纳米粒子；环氧树脂；纳米复合材料；改性     中图分类号：TB332文献标识码：A文章编号：1671-3206(2008)03-0334-04环氧树脂是一种综合性能优异的热固性树脂，因其粘结性好、稳定性强、收缩性小和电绝缘性好等优良特性而广泛应用于机械化工、电子电气等领域[1-2]，但是环氧树脂的固化物脆性大、冲击强度低、易开裂、不耐疲劳等缺点而限制了其进一步的应用[3]。在环氧树脂中引入纳米粒子进行改性被证明是一种十分有效的改性方法，引起了国内外学者的广泛重视。近20年来，随着纳米复合材料的出现和纳米复合技术的形成，使环氧树脂的改性研究工作进入一个全新的时期。由于纳米材料的表面非配对原子多，可与环氧树脂发生物理或化学结合，增强粒子与基体的界面结合，从而可承受一定的载荷，既增强又增韧。本文系统地论述了环氧树脂基的纳米复合材料的研究发展概况，主要包括无机纳米粒子结构特性，以及环氧树脂基纳米复合材料的制备方法、固化机理、性能、作用机制等方面的研究进展。     1无机纳米粒子的结构特性     纳米粒子是由数目极少的原子或分子组成的原子群或分子群，具有特殊的小尺寸和表面效应，从而有利于增加其与环氧树脂之间的混溶性。根据扩散理论，粘合强度主要决定于两种物质间的混溶性。混溶性越大，粘合强度越好。纳米粒子的表面效应使纳米粒子的比表面积、表面能及表面结合能迅速增大，表明原子的增多，原子配位不满及较高的表面能，产生了许多缺陷而呈现很高活性，也产生一系列其他导致强度增大的化学及物理作用，从而有益于环氧树脂的键合。同时纳米粒子易团聚，环氧树脂黏度大，使得其在环氧树脂中很难达到纳米尺寸的均匀分散。与有机机体的界面结构及粘结强度也影响到复合材料的性能。     2环氧树脂基纳米复合材料的制备方法     目前，环氧树脂基纳米复合材料的制备方法主要有插层复合法、直接混合法和溶胶-凝胶法3种。     2.1插层复合法     插层复合法是制备聚合物基纳米复合材料的有效途径之一。按照复合的过程，插层复合法分为插层聚合和聚合插层两种方式[4-5]。该法是将聚合物或其单体插入具有层状结构的无机填料中(如蒙脱土、云母、沸石、石墨、金属氧化物)，使层间距增大，但无机填料仍保持原有叠层结构，形成插层型纳米复合材料(见图1)，这种复合材料主要呈现无机相的性能特征，但性能比常规复合材料要优异。当单体在其中聚合形成高分子或聚合物熔体直接嵌插入其中时，原有的叠层结构被彻底破坏，使之剥离而均匀分散于聚合物基体中，从而在纳米尺度上实施聚合，得到剥离型纳米复合材料(见图2)，这种复合材料由于分散相具有极大的比表面积，其物理力学性能比常规复合材料优异得多。按照聚合反映类型的不同，插层聚合可分为插层缩聚和插层加聚两种类型；聚合物插层可分为聚合物溶液插层和聚合物熔融插层两种。聚合物溶液插层法需要合适的溶剂，溶剂又不可回收利用，对环境会带来一定的影响，而聚合物熔融插层是将聚合物加热到其软化温度以上，在静止条件或剪切作用下直接插层而进入层片间。熔融插层不需溶剂，工艺简单，对环境污染小，应用前景广阔。