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納米二氧化硅(SiO2)的用途(二)

點擊:1351 日期:2015-08-08 選擇字號:
樹脂基復合材料具有輕質、高強、耐腐蝕等特點,但近年來材料界和國民經濟支柱產業對樹脂基材料使用性能的要求越來越高,如何合成高性能的樹脂基復合材料,已成為當前材料界和企業界的重要課題。納米二氧化硅的問世,為樹脂基復合材料的合成提供了新的機遇,為傳統樹脂基材料的改性提供了一條新的途徑,只要能將納米二氧化硅顆粒充分、均勻地分散到樹脂材料中,完全能達到全面改善樹脂基材料性能的目的。

1、提高強度和延伸率。環氧樹脂是基本的樹脂材料,把納米二氧化硅添加到環氧樹脂中,在結構上完全不同于粗晶二氧化硅(白炭黑等)添加的環氧樹脂基復合材料,粗晶SiO2一般作為補強劑加入,它主要分布在高分子材料的鏈間中,而納米二氧化硅由于表面嚴重的配位不足、龐大的比表面積以及表面欠氧等特點,使它表現出極強的活性,很容易和環氧環狀分子的氧起鍵合作用,提高了分子間的鍵力,同時尚有一部分納米二氧化硅顆粒仍然分布在高分子鏈的空隙中,與粗晶SiO2顆粒相比較,表現很高的流漣性,從而使納米二氧化硅添加的環氧樹脂材料強度、韌性、延展性均大幅度提高。

2、提高耐磨性和改善材料表面的光潔度。納米二氧化硅顆粒比SiO2要小100—1000倍,將其添加到環氧樹脂中,有利于拉成絲。由于納米二氧化硅的高流動性和小尺寸效應,使材料表面更加致密細潔,摩擦系數變小,加之納米顆粒的高強度,使材料的耐磨性大大增強。

3、抗老化性能。環氧樹脂基復合材料使用過程中一個致命的弱點是抗老化性能差,其原因主要是太陽輻射的280—400nm波段的紫外線中、長波作用,它對樹脂基復合材料的破壞作用是十分嚴重的,高分子鏈的降解致使樹脂基復合材料迅速老化。而納米二氧化硅可以強烈地反射紫外線,加入到環氧樹脂中可大大減少紫外線對環氧樹脂的降解作用,從而達到延緩材料老化的目的。

塑料利用納米二氧化硅 透光、粒度小,可以使塑料變得更加致密,在聚苯乙烯塑料薄膜中添加二氧化硅后,不但提高其透明度、強度、韌性,而且防水性能和抗老化性能也明顯提高。通過在普通塑料聚氯乙烯中添加少量納米二氧化硅后生產出的塑鋼門窗硬度、光潔度和抗老化性能均大幅提高。利用納米二氧化硅對普通塑料聚丙烯進行改性,主要技術指標(吸水率、絕緣電阻、壓縮殘余變形、撓曲強度等)均達到或超過工程塑料尼龍6的性能指標,實現了聚丙烯鐵道配件替代尼龍6使用,產品成本大幅下降,其經濟效益和社會效益十分顯著。
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