基于聚醚胺一步还原和共价接枝的氧化石墨烯制备阻燃环氧树脂纳米复合物

通过环氧氨解反应,将聚醚胺(Huntsman Jeffamine M-2005)共价接枝到氧化石墨烯表面,同时实现氧化石墨烯的还原.通过红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱、X射线衍射分析(XRD)、以及透射电镜(TEM)对聚醚胺接枝的还原石墨烯材料进行了表征.结果表明,聚醚胺不仅成功地接枝到了还原氧化石墨烯表面,而且还一定程度上还原了氧化石墨烯.进一步地,将聚醚胺接枝的还原氧化石墨烯添加到环氧树脂中,制备了功能化石墨烯/环氧树脂纳米复合物.热重分析(TGA)和极限氧指数(LOI)测试显示当聚醚胺接枝的还原石墨烯添加量为10 wt%时,复合物的残碳率(700℃)和LOI分别提高了137%和30%,表明聚醚胺接枝的还原石墨烯显著提高了环氧树脂的阻燃性能,是一种优良的具有潜在应用价值的阻燃剂.

纳米SiO2/环氧树脂复合材料介电性与纳米粒子分散性关系

利用硅烷偶联剂改性纳米SiO_2,制得改性纳米SiO_2分散液和改性纳米SiO_2颗粒.分别利用"机械法"和"气泡法"制备纳米SiO_2含量为2 wt%,3 wt%,4 wt%,5 wt%和6 wt%的未改性纳米SiO_2复合环氧树脂和改性纳米SiO_2复合环氧树脂,测试了复合环氧树脂的击穿特性和耐电晕特性.测试结果表明,复合环氧树脂的击穿场强和耐电晕性随纳米SiO_2含量的增加而增加,击穿场强在5 wt%纳米SiO_2含量时达到最大值,"气泡法"制备的改性纳米SiO_2复合环氧树脂的击穿场强和耐电晕性优于所制备的其他复合环氧树脂.以5 wt%纳米SiO_2含量复合环氧树脂为例,通过森下氏分散指数(Morisita’s index)方法对复合环氧树脂中纳米SiO_2的分散性进行定量表征,得出"气泡法"制得的纳米SiO_2/环氧树脂复合材料的分散性优于"机械法"制备的复合材料.研究发现纳米SiO_2在环氧树脂基体中分散性越好,复合材料的击穿特性和耐电晕性越好.