使帶有環(huán)氧基團(tuán)的三縮水甘油基對(duì)氨基苯酚（TGPAP）分別與溴代正丁烷（BB）、2-溴乙醇（BE）反應(yīng),合成了反應(yīng)型粘土有機(jī)修飾劑溴化（正定烷基）雙環(huán)氧基（4-環(huán)氧醚基）銨（TGPAPB）和溴化（2-羥乙基）雙環(huán)氧基（4-環(huán)氧醚基）銨（TGPAPE）。用這兩種修飾劑改性粘土,分別制備出具有相同反應(yīng)官能團(tuán)但與環(huán)氧樹脂的相容性略有不同的兩種有機(jī)化粘土（B-Clay和E-Clay）。再用"粘土淤漿復(fù)合法"制備出兩種環(huán)氧樹脂/粘土納米復(fù)合材料,研究了兩種反應(yīng)型有機(jī)修飾劑對(duì)納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明:帶有羥基的E-Clay以高度無規(guī)剝離形式均勻分布在環(huán)氧樹脂基體中;而B-Clay則形成了無規(guī)剝離/插層混合結(jié)構(gòu)。兩種粘土均參與固化反應(yīng)在環(huán)氧樹脂基體和粘土片層間產(chǎn)生了較強(qiáng)的界面作用力,從而顯著提高了納米復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度。粘土質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的兩種納米復(fù)合材料,其拉伸強(qiáng)度分別達(dá)到32.4 MPa（E-Clay）和28.0 MPa（B-Clay）,比對(duì)應(yīng)的純環(huán)氧樹脂聚合物分別提高了76.47%和52.51%。同時(shí),這兩種納米復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）也略有提高。 

【文章來源】：材料研究學(xué)報(bào). 2020年03期 北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

有機(jī)修飾劑的合成路線

為了佐證合成的反應(yīng)型粘土能夠參與固化反應(yīng)從而在粘土片層與環(huán)氧樹脂基體之間構(gòu)建化學(xué)鍵，將E-Clay與固化劑D230在80℃下反應(yīng)2 h，然后將產(chǎn)物(E-Clay/D230)用濾紙包裹后置于索氏萃取器中，用蒸餾水萃取48 h除去未反應(yīng)的D230。將反應(yīng)產(chǎn)物徹底干燥后進(jìn)行TGA測(cè)試，并測(cè)定經(jīng)真空干燥過的原始粘土和E-Clay的TGA曲線以作參比。將3種物質(zhì)的TGA曲線匯集于圖3�？梢钥闯觯颊惩岭m然經(jīng)過干燥但其表面及層間仍吸附一定量的水分。當(dāng)溫度從室溫逐漸提高到800℃時(shí)，表面及層間的水全部蒸發(fā)。另外，在700～800℃發(fā)生脫羥基作用，使原始粘土的總失重率達(dá)14.4%。隨著溫度的升高E-Clay的熱失重率增大，溫度升至800℃時(shí)其最大失重率恒定為26.27%，這顯然是水分脫出和有機(jī)修飾劑TGPAPE熱分解所致。而其與固化劑D230反應(yīng)產(chǎn)物的最大熱失重達(dá)39%，表明該反應(yīng)產(chǎn)物含有比E-clay更多的有機(jī)物，說明E-Clay與固化劑D230分子發(fā)生反應(yīng)生成了接枝產(chǎn)物(E-Clay-gD230)。這一結(jié)果也表明，本文合成的反應(yīng)型粘土(E-Clay)具有反應(yīng)活性，能參與固化反應(yīng)在環(huán)氧樹脂與粘土片層間生成化學(xué)鍵。對(duì)B-Clay進(jìn)行了同樣的測(cè)定，結(jié)果與E-Clay的類似。圖3 原始粘土、E-Clay及E-Clay-g-D230的熱失重曲線

原始粘土、E-Clay及E-Clay-g-D230的熱失重曲線


本文編號(hào)：2948094