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　　聚合物的耐热性是决定聚合物适用范围的条件之一，聚合物耐热性的提高会扩大聚合物的使用范围。提高树脂耐热性的途径有3个：增加高分子链的刚性；使聚合物结晶；增加聚合物的交联度。这3种方法势必使聚合物的韧性有所丧失。纳米粒子改性聚合物将成为提高聚合物耐热性的另种方法，采用不同的纳米粒子制备纳米复合材料，研究不同纳米粒子对环氧树脂基体耐热性的影响的成果。 　　一、引言　　纳米材料是指平均粒径在100nm以下的材料，由于具有相当大的相界面面积，使它具有许多宏观物体所不具备的新颖的物理、化学特性。通过精细控制纳米材料在高聚物中的分散与复合，能够在树脂较弱的微区内起补强、填充，增加界面作用力，减少自由体积的作用。仅以很少的无机粒子体积含量，就能在1个相当大的范围内有效地改善复合材料的综合性能，不仅起到增强、增韧、抗老化的作用，而且不影响材料的加工性能。据文献报道，在聚合物中添加纳米材料，可使聚合物增强、增韧，玻璃化温度提高。　　二、实验部分　　1、原材料　　环氧树脂CYD-128，环氧值0.51～0.54ea/100g，岳阳石油化工有限责任公司环氧树脂事业部；液态甲基四氢苯酐JHB-590，酸值(KOH)660-685mg/g，大连金世化工有限公司；纳米TiO2，80nm，纳米Al2O3，30～35nm，西北大学化工系；丙酮，工业品，西安化学试剂厂；偶联剂KH-570，南京曙光化工总厂。纳米硅基氧化物SiO2，舟山明日纳米材料有限公司。有机蒙托土，海泡石，陕西矿物化工研究所。　　2、环氧树脂纳米复合材料制备方法　　在搅拌状态下把经表面处理的纳米粒子加入到丙酮中，然后用超声波处理几十分钟。在搅拌状态下，将上述溶液和环氧树脂混合均匀，脱出溶剂，升温至130℃/，反应1h，再在高速均质分散机上分散20min。冷却后加入适量的固化剂/，混合均匀，抽空脱气后浇人涂有脱模剂并预热好的钢模具中，经130℃/5 h+150℃/5h固化完全后冷却脱模。　　3、纳米环氧树脂复合材料性能测试　　玻璃化温度的测定采用USATAM DSC2910，在N2气氛下，升温速度为20℃/min。　　4、浇铸体透射电镜分析　　使用设备型号为H-600型的透射电镜，观察纳米粒子的分散情况(试样切割成1µm厚)。　　纳米粒子改性聚合物将成为提高聚合物耐热性的又方法。在聚合物中添加纳米材料，可使聚合物增强、增韧，玻璃化温度提高。通过一定的方式，使纳米粒子及粘土粒子分散于环氧树脂基体中，可使环氧树脂的玻璃化温度大幅度提高，最多可提高50℃。　　三、结果与讨论 　　1、纳米颗粒对树脂玻璃化温度的影响 　　高分子聚合物在受热过程中会发生一系列的物理变化和化学变化，从表观上看，一旦聚合物材料受热后发生软化、熔融或热分解，即认为它丧失了实用性。因此，常将Tg、Tm分别看作非晶态聚合物和结晶聚合物尺寸稳定的上限温度。分别采用3种不同的纳米粒子制备纳米复合材料，测试其玻璃化温度(结果列于表1中)，研究不同纳米粒子对环氧树脂耐热性的影响规律。　　由表1可见纳米粒子的加入，均使体系的玻璃化温度升高。对于SiO2/环氧树脂体系，纳米粒子的加入使玻璃化温度提高14～36℃，在SiO2质量分数为3%时，玻璃化温度最高(126.65℃)；对于TiO2/环氧树脂体系，纳米粒子的加入使玻璃化温度提高36～40℃，在TiO2质量分数为2～3%时，玻璃化温度最高(130.48℃)；对于α-A12O3/环氧树脂体系，纳米粒子的加入使玻璃化温度提高41～48℃，在α-A12O3，质量分数为2%时，玻璃化温度最高(137.97℃)。　　图1～3分别为3种纳米复合材料的透射电镜照片，SiO2、TiO2在环氧树脂中分散情况良好，α-A12O3有部分团聚体。文章来源：慧聪网