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环氧黏土纳米复材方法揭秘
纳米微粒是近几年研究开发的新兴材料，纳米粒子的问世，为环氧树脂的改性提供了新途径。由于纳米粒子具有尺寸小、比表面积大、表面能高、活性高、分散性好，加之将无机物的刚性，尺寸稳定性和热稳定性与聚合物的韧性、加工性及介电性揉合在一起等独特的性能，表现出较高的活性，很容易与环氧树脂中的某些官能团发生物理或化学作用，有可能提高复合材料的力学性能和热性能。专家最近专业揭秘环氧树脂/黏土纳米复合材料研究进展，综述了目前环氧树脂/黏土纳米复合材料的制备方法和表征手段。环氧树脂/黏土纳米复合材料的制备方法不多，环氧树脂/黏土纳米复合材料的制备方法主要有插层复合、共混法2种。
据介绍，其出现备受国内外学者的关注。黏土矿物中由于硅酸盐晶片的叠层排列，经有机化处理以后可被聚合物或单体插层，制备出聚合物/黏土纳米复合材料，此外黏土价格低廉、纳米结构原位生成，避免了黏土与聚合物共混过程中的聚集，为聚合物基纳米复合材料的制备提供了一条有效的途径。制备环氧树脂/黏土纳米复合材料的方法有共混法，共混法即纳米粒子直接分散法，该方法是首先合成出各种形态的纳米粒子，再将其与有机聚合物混合，优点是纳米粒子的制备与材料的合成分步进行，可控制纳米粒子的形态、尺寸。不利之处是由于纳米粒子很容易团聚，共混时实现粒子的均匀分散有一定的困难。纳米粒子易于团聚和聚集，是因为纳米粒子间存在有别于常规粒子间的强大作用能，可称之为“纳米作用能”。
从机理上讲这种纳米作用能就是粒子间的排斥作用能，具体又可分湿法研磨、高速混合、超声波振荡处理、振动磨、混沌混合装置、大长径比同向双螺杆挤出机的高速剪切作用均匀分散纳米粒子等方法。插层复合法(Compounding)，是目前的主要方法也是材料科学研究的热点，该方法是将单体或聚合物插入经插层剂处理后的层状结构的硅酸盐片层之间，进而破坏硅酸盐的片层结构，使片层间距扩大甚至解离，使层状硅酸盐填料在聚合物基体中达到纳米尺度的分散，从而获得纳米级复合材料。其插层复合法按途径可分为插层聚合、聚合物插层，按聚合反应类型也可分为插层缩聚、插层加聚，聚合物插层又可分为聚合物溶液插层和聚合物熔融插层。而其他方法主要是超声波法，原理是使用超声波震荡破坏较大团聚体中小微粒之间的库仑力或范德华力，使小颗粒分散到基质中。
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