纳米SiO2对聚苯醚树脂氰酸酯复合材料性能的影响.pdf

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1、中国胶粘剂2011年3月第20卷第3期12一CHINAADHESIVESVol-20No．3．Mar．2011纳米SiO2对聚苯醚树脂／氰酸酯复合材料性能的影响王倩倩，颜红侠，王艳丽，唐玉生(两北T_J,k大学理学院应用化学系，陕西西安710129)摘要：以聚苯醚树脂(PPO)改性BCE(双酚A型氰酸酯)作为复合材料的基体树脂，以硅烷偶联剂(KH一560)处理过的纳米二氧化硅nano—SiO)作为改性剂，制备出nano—SiO2／PPO／BCE复合材料。结果表明：适量的nano—SiO既司同日寸提高PPO／BCE体系的韧性和强度，又可己殳善其介电性能和吸湿性能；当(n

2、ano-SiO2)=3％1J~，nano-Si02／PPO／BCE复合材的冲击强度(19．6kJim)和弯曲握度(116．8MPa)分别比纯PPO／BCE体系捉商了33．3％和3．85％，其吸水率与纯PPO／BCE体系相当，介电常数高于纯PPO／BCE体系，但介电损耗因子低于纯PPO／BCE体系。关键词：氰酸酯树脂；聚苯醚树脂；纳米SiO；力学性能；介电性能；吸水率中图分类号：TQ326．9文献标识码：A文章编号：1004-2849(2011)03—0012—040前言体系力学性能、介电性能和吸水率等影响。氰酸酯(CE)树脂是指含有两个或两个以上-OCN1试验部分官能

3、团的酚类衍生物。由于CE树脂具有耐热性优、介电性能佳、吸湿性低和尺寸稳定性好ll-21等特点，故1．1试验原料近年来国外将其用于雷达天线的制造和修理用胶粘双酚A型氰酸酯(BCE)，工业级，江都市吴桥树剂的基体树脂。但是，由于CE单体聚合后交联密度脂厂；硅烷偶联剂(KH一560)，工业级，湖北荆州江汉过高，并且网状分子结构中三嗪环高度对称(结晶度精细化学品公司；纳米二氧化硅(nano-SiO)，工业高)，致使其固化物脆性较大I，进而使其应用领域受级，浙江舟山明日纳米材料有限公司；聚苯醚树到限制。因此，对CE树脂进行增韧改性仍然是该研脂(PPO)，工业级，上海富盛塑钢贸易

4、有限公司；氯究领域的重要方向Jj。仿，分析纯，天津市富宇精细化工有限公司。热塑性聚苯醚树脂(PPO)具有耐热性好、介电性能优良且价格较低等特点，在改性CE树脂方面1．2试验仪器效果良好。纳米二氧化硅(nano—SiO)既继承了普HITACHIS一570型扫描电镜，日本日立公司；通SiO：优良的填充性能，又赋予复合材料某些特殊ZBC一50A型塑料摆锤冲击实验机、CMT6303型电子功能，将其引入到CE基体树脂中，叮有效改善CE万能试验机，深圳新三思材料检测有限公司；QBC-3D树脂的耐热性和力学性能，使其更好地满足封装材型高频Q表配合$914型介质损耗测试装置，上海料的

5、使用需求J。爱使电子仪器厂；KQ一300DE型数控超声波清洗器，本研究以热塑性PPO改性BCE(双酚A型氰酸昆山市超声仪器有限公司。酯)为基体树脂，以硅烷偶联剂(KH一560)处理过的nano—SiO2为填料，制备出高性能nano—SiO2／PPO／BCE1．3试验制备复合材料，并着重探讨了HaHo—SiO用量对PPO／BCE按比例将BCE和PPO溶解在氯仿中，加入经收稿日期：2O10—1I～16；修回日期：2011—02一II基金项日：西安市科技计划项目(YF07005)；西北工业大学基础研究基金项目(JC201047)。作者简介：乇倩倩(1986一)，女．【“东潍

6、坊人，硕士，主要从事纳米复合材料等方面的研究。通讯作者：颜红侠。E-mail：h(mgxiayan@nwpu．edtl1第20卷第3期王倩倩等纳米SiO2对聚苯醚树脂／氰酸酯复合材料性能的影响一13KH-560处理过的nano—SiO2，超声波分散30rain；边根据Lang~91的裂纹受阻理论，当材料受到应力搅拌边升温至一定温度，预聚反应若干时间，随后将作用时，填充粒子可以促使银纹发生偏转和分离，其倒入已预热好的玻璃模具中，抽真空脱除气泡及溶致使材料的断裂能增加，进而提高了材料的冲击剂；最后按照“140oC／2h—l60℃，2h—180℃／2h—强度，而且韧性的提高

7、还与所引发银纹的数量有关。200oC／2h”进行固化，脱模制品在240℃条件下处理nano—SiO用量过低时不足以引发更多的银纹，当3h即可w(nano—SiO2)=3％时，复合材料中nano—SiO2引发的银纹相对较多；当W(nano—SiO：)>3％时，随着nano—SiO：1．4性能测试用量的不断增加，体系中大颗粒聚集体增多，这些大(1)冲击强度：按照GB／T2571—1981标准，采用颗粒聚集体在应力作用下容易破坏，导致材料中薄冲击实验机进行测定(室温测试，冲击速率为2．9m／s)。弱环节和界面缺陷增多，故复合材料的冲击强度随(2)弯曲强度：