摘要: 环氧树脂酸酐固化物由于具有较好的物理和电气性能等优点而被广泛应用于电子电气领域。然而质脆、抗冲击性差等缺点限制了环氧树脂在其它领域的应用。常用的改性环氧树脂的方法如弹性体改性、热塑性树脂改性等在提高了环氧树脂韧性的同时降低了其耐热... 展开 环氧树脂酸酐固化物由于具有较好的物理和电气性能等优点而被广泛应用于电子电气领域。然而质脆、抗冲击性差等缺点限制了环氧树脂在其它领域的应用。常用的改性环氧树脂的方法如弹性体改性、热塑性树脂改性等在提高了环氧树脂韧性的同时降低了其耐热性。近年来，随着纳米材料的出现和纳米技术的发展，聚合物/蒙脱土纳米复合材料以其优异的综合性能引起了人们的广泛关注，因而利用层状硅酸盐通过插层复合法制备有机一无机杂化材料，已逐渐成为一大研究热点，环氧树脂的改性研究工作也因此进入了一个全新的时期。 本文利用有机化的蒙脱土(以下简称蒙脱土)为改性剂，以甲基纳迪克酸酐为固化剂来制备环氧树脂/蒙脱土复合材料。环氧树脂和固化剂能够在蒙脱土片层之间交联固化，通过固化放热使得蒙脱土片层剥离，从而制得了环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料。运用正交设计方法优化了复合材料的制备工艺。对所制得复合材料的微观结构和宏观性能进行了表征测试。利用x射线衍射仪(XRD)测试了分散在环氧树脂基体中蒙脱土的层间距，用原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)分别观察了环氧树脂/蒙脱土复合材料的表面形貌和冲击断口形貌，研究了该复合材料的两相结构，并讨论了环氧树脂和蒙脱土的混合温度(下文简称混合温度)对复合材料两相结构的影响。同时用热重分析仪、马丁耐热试验仪、冲击试验仪、介损分析仪等仪器研究了该复合材料的耐热性能、机械性能、介电性能。对复合材料的表征测试结果表明：在优化的工艺条件下制得的环氧树脂/蒙脱土复合材料为部分剥离型的纳米复合材料；而且该复合材料中蒙脱土的分散程度也与混合温度有关，混合温度为90<'。>C时所得复合材料中蒙脱土的分散性较好；与未改性环氧树脂相比，复合材料的马丁耐热温度和冲击强度分别提高了10℃和31.6%，通过分析复合材料的SEM和AFM图，可知复合材料的耐热性和抗冲击性均与复合材料中蒙脱土的分散程度有关，而且复合材料的抗冲击性还与树脂基体和蒙脱土粒子的界面粘接有关；通过研究复合材料的两相结构与冲击韧性的关系，推断出蒙脱土增韧环氧树脂的增韧机理为基体的剪切屈服机理。与未改性环氧树脂相比，复合材料的介电常数(ε<,r>)和介电损耗角正切(tan&)均有所降低，复合材料的ε<,r>随温度的变化趋势与未改性环氧树脂相似，而蒙脱土的加入延缓了复合材料的ranδ随温度增加的速率，主要原因可能是蒙脱土片层抑制了复合材料中极性基团的极化。 收起