蒙脫土/環(huán)氧樹脂-氰酸酯復合材料介電性能研究
發(fā)布時間:2021-03-26 15:16
采用十八烷基三甲基氯化銨作為插層劑改性鈉基蒙脫土,制得有機蒙脫土(OMMT),通過OMMT與環(huán)氧樹脂共同改性氰酸酯(CE),制備了有機蒙脫土/環(huán)氧樹脂-氰酸酯(OMMT/EP-CE)復合材料,研究不同含量OMMT條件下復合材料的微觀結構與動態(tài)力學性能和介電性能。結果表明:適量的OMMT均勻分散在EP-CE基體樹脂中,OMMT的存在弱化了微裂紋的傳播,復合材料呈現出凹凸不平的"魚鱗"狀斷面形貌。當OMMT質量分數為5%時,復合材料30℃下的儲能模量達到最大值3 400 MPa,比EP-CE基體提升了126.7%;隨著OMMT含量的增加,復合材料的介電常數呈現先減小后增大的趨勢,當OMMT的質量分數為5%時,OMMT/EP-CE復合材料100 Hz下的介電常數為3.23,介質損耗因數為0.002 2,電氣強度達到28.2 kV/mm,相比未摻雜OMMT的基體提升了38.9%。
【文章來源】:絕緣材料. 2020,53(05)北大核心
【文章頁數】:6 頁
【部分圖文】:
OMMT/EP-CE復合材料斷面的掃描電鏡圖片
圖3為EP-CE和OMMT/EP-CE復合材料的動態(tài)力學性能,通過不同質量分數的OMMT與EP-CE基體之間的多相相互作用來評估儲能模量的溫度依賴性。圖3 OMMT/EP-CE復合材料的儲能模量
圖2 不同OMMT摻雜量的OMMT/EP-CE復合材料界面模型從圖3可以看出,EP-CE基體在30℃下的儲能模量僅為1 500 MPa,添加OMMT的復合材料在溫度為30~170℃條件下的儲能模量得到了很好的改善,當OMMT的質量分數為5%時,30℃下的儲能模量達到3 400 MPa,提升了126.7%。這是因為OMMT中長鏈有機分子結構的存在,在固化過程中通過官能化的OMMT與EP和CE分子鏈形成鍵合作用,片層結構的OMMT緊密包覆在EP-CE中,構筑起三維網絡形態(tài),為外力在材料內部的傳導與分散提供了有利條件,從而導致復合材料的儲能模量增加。但過量的OMMT填料與基體間難免會產生空隙,升溫后EP-CE中的OMMT團聚點發(fā)生分解破壞產生空隙,造成氣孔,使得OMMT/EP-CE復合材料的儲能模量下降[18]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]利用聚丙烯酸正丁酯@聚甲基丙烯酸甲酯核/殼結構聚合物增韌氰酸酯樹脂[J]. 翟樂,吉海峰,姚艷梅,瞿雄偉. 材料導報. 2019(04)
[2]微米氧化鋁表面修飾對電工級環(huán)氧樹脂電絕緣性能的影響[J]. 孔令龍,褚鵬飛,張暉,張忠,隋剛,楊小平. 絕緣材料. 2018(06)
[3]聚酚氧/環(huán)氧樹脂共改性氰酸酯樹脂的制備及其低溫性能[J]. 張海琪,王冠,高堂鈴,付剛,吳健偉,匡弘,付春明. 航空材料學報. 2018(03)
[4]γ射線輻照對氰酸酯-環(huán)氧樹脂材料低溫電氣性能的影響[J]. 王劭鶴,屠幼萍,樊林禛,秦司晨,李來風,吳智雄. 中國電機工程學報. 2018(09)
[5]含硅芳炔樹脂/苯并噁嗪/氰酸酯三元聚合體系研究[J]. 杜峰可,袁蕎龍,黃發(fā)榮. 高分子學報. 2018(03)
[6]一種多功能有機蒙脫土-納米TiO2/環(huán)氧樹脂復合材料[J]. 李曦,李國明,胡裕龍. 復合材料學報. 2018(07)
本文編號:3101798
【文章來源】:絕緣材料. 2020,53(05)北大核心
【文章頁數】:6 頁
【部分圖文】:
OMMT/EP-CE復合材料斷面的掃描電鏡圖片
圖3為EP-CE和OMMT/EP-CE復合材料的動態(tài)力學性能,通過不同質量分數的OMMT與EP-CE基體之間的多相相互作用來評估儲能模量的溫度依賴性。圖3 OMMT/EP-CE復合材料的儲能模量
圖2 不同OMMT摻雜量的OMMT/EP-CE復合材料界面模型從圖3可以看出,EP-CE基體在30℃下的儲能模量僅為1 500 MPa,添加OMMT的復合材料在溫度為30~170℃條件下的儲能模量得到了很好的改善,當OMMT的質量分數為5%時,30℃下的儲能模量達到3 400 MPa,提升了126.7%。這是因為OMMT中長鏈有機分子結構的存在,在固化過程中通過官能化的OMMT與EP和CE分子鏈形成鍵合作用,片層結構的OMMT緊密包覆在EP-CE中,構筑起三維網絡形態(tài),為外力在材料內部的傳導與分散提供了有利條件,從而導致復合材料的儲能模量增加。但過量的OMMT填料與基體間難免會產生空隙,升溫后EP-CE中的OMMT團聚點發(fā)生分解破壞產生空隙,造成氣孔,使得OMMT/EP-CE復合材料的儲能模量下降[18]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]利用聚丙烯酸正丁酯@聚甲基丙烯酸甲酯核/殼結構聚合物增韌氰酸酯樹脂[J]. 翟樂,吉海峰,姚艷梅,瞿雄偉. 材料導報. 2019(04)
[2]微米氧化鋁表面修飾對電工級環(huán)氧樹脂電絕緣性能的影響[J]. 孔令龍,褚鵬飛,張暉,張忠,隋剛,楊小平. 絕緣材料. 2018(06)
[3]聚酚氧/環(huán)氧樹脂共改性氰酸酯樹脂的制備及其低溫性能[J]. 張海琪,王冠,高堂鈴,付剛,吳健偉,匡弘,付春明. 航空材料學報. 2018(03)
[4]γ射線輻照對氰酸酯-環(huán)氧樹脂材料低溫電氣性能的影響[J]. 王劭鶴,屠幼萍,樊林禛,秦司晨,李來風,吳智雄. 中國電機工程學報. 2018(09)
[5]含硅芳炔樹脂/苯并噁嗪/氰酸酯三元聚合體系研究[J]. 杜峰可,袁蕎龍,黃發(fā)榮. 高分子學報. 2018(03)
[6]一種多功能有機蒙脫土-納米TiO2/環(huán)氧樹脂復合材料[J]. 李曦,李國明,胡裕龍. 復合材料學報. 2018(07)
本文編號:3101798
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