环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的介电性能研究

采用插层聚合法制备了环氧树脂(EP)／蒙脱土(MMT)纳米复合材料,用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)研究了该纳米复合材料的结构,并用阻抗分析仪等研究了其介电性能。结果表明：EP／MMT纳米复合材料的介电常数和介电损耗随有机蒙脱土质量分数的增加有一个最低值,介电常数随频率的升高而降低,纳米复合材料的介电损耗在高频阶段保持稳定。     

新型环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的制备、结构和性能

用一种新型的有机试剂制备有机蒙脱土，并将有机蒙脱土与环氧树脂复合制备了环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料。研究结果表明，这种新型的有机改性剂是一种高效的插层剂。同时表现出对环氧树脂固化明显的促进作用。由于有机蒙脱土层间催化中心的引入，将有机蒙脱土与环氧树脂复合可成功制备纳米复合材料。当有机土含量小于8份(相对于100份环氧树脂)时有机土以剥离的纳米级片层结构为主，当有机土含量大于8份时有机土以剥离和插层的纳米结构并存。带活性基团的有机土使环氧树脂的凝胶活化能降低，使复合材料的耐热性能得到较大的提高。     

环氧树脂/有机蒙脱土纳米复合材料的制备与表征

分别采用熔融插层法与溶液插层法制备了环氧树脂/有机化蒙脱土纳米复合材料,并对不同工艺条件下制备的复合材料结构进行了表征。用X射线衍射法(XRD)测试了有机化蒙脱土在被插层前后片层间距的变化,用扫描电子显微镜(SEM)观察了复合材料冲击断面相态结构与蒙脱土在有机相中的分散情况。结果表明环氧树脂分子插入到经有机化改性的蒙脱土片层中,蒙脱土在环氧树脂固化过程中剥离成纳米级颗粒,无序的分散在环氧树脂基体中,且溶液插层法更有利于蒙脱土片层的剥离。通过热重分析(TGA)测试发现,溶液插层法制备的试样中残留的溶剂对复合材料的热性能影响很大。     

蒙脱土/环氧树脂-氰酸酯复合材料介电性能研究

采用十八烷基三甲基氯化铵作为插层剂改性钠基蒙脱土,制得有机蒙脱土(OMMT),通过OMMT与环氧树脂共同改性氰酸酯(CE),制备了有机蒙脱土/环氧树脂-氰酸酯(OMMT/EP-CE)复合材料,研究不同含量OMMT条件下复合材料的微观结构与动态力学性能和介电性能。结果表明:适量的OMMT均匀分散在EP-CE基体树脂中,OMMT的存在弱化了微裂纹的传播,复合材料呈现出凹凸不平的"鱼鳞"状断面形貌。当OMMT质量分数为5%时,复合材料30℃下的储能模量达到最大值3 400 MPa,比EP-CE基体提升了126.7%;随着OMMT含量的增加,复合材料的介电常数呈现先减小后增大的趋势,当OMMT的质量分数为5%时,OMMT/EP-CE复合材料100 Hz下的介电常数为3.23,介质损耗因数为0.002 2,电气强度达到28.2 kV/mm,相比未掺杂OMMT的基体提升了38.9%。     

交联度对交联聚乙烯/有机化蒙脱土纳米复合材料拉伸性能和介电性能的影响

为了研究交联度对纳米复合材料拉伸性能和介电性能的影响,通过调控交联时间,制备了不同交联度的交联聚乙烯/有机化蒙脱土（XLPE/OMMT）纳米复合材料。采用X射线衍射（XRD）测试判断蒙脱土的插层分散状态和试样聚集态结构的变化,利用扫描电子显微镜（SEM）观察试样的结晶形态,并对其拉伸性能、电导-温度特性、介电常数、介质损耗及击穿场强进行了测试。结果表明：交联形成的三维网状结构抑制了晶体生长,且晶体尺寸和结晶度随交联度的增加而不断减小;剥离分散的OMMT在XLPE/OMMT中充当了物理交联点,与交联键共同作用,提高了纳米复合材料的拉伸强度,且不断完善的交联网络,使复合材料的弹性模量增大,韧性增强。纳米复合材料的电导率随温度升高而增大,其活化能的大小与交联度和OMMT的界面区域有关。完善的交联网络和均匀分布的界面区,增加了势垒,提高了复合材料的活化能。交联度的增加,形成较强的分子间作用力,阻碍了偶极子和侧基的转向极化,使介电常数和介质损耗角正切值减小;OMMT的加入和交联结构的完善,共同提高了复合材料的击穿场强;但过度交联会影响OMMT在基体中的分散程度,使OMMT片层发生微重排,进而导致...     

蒙脱土改性聚乙烯复合材料的高场介电性能研究

利用熔融插层法制备了聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料,研究蒙脱土对聚乙烯介电性能的影响。研究分析了纯聚乙烯和不同的聚乙烯/蒙脱土复合材料的树枝化性能,通过直流预电应力电树引发试验,探讨了空间电荷的极性效应对不同材料树枝化性能的影响。试验结果表明:与纯聚乙烯和其他复合材料相比,加入相容剂的聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料的电树潜伏期更长,电树生长速度更慢,而且显示出与LDPE不同的极性效应。不同材料的热激电流(TSC)试验结果显示:聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料的松弛时间分布展宽,峰值增高,说明在纳米复合材料中引入了更多的陷阱能级,这些陷阱调制了载流子浓度和迁移率,从而抑制了树枝的起始与生长。     

蒙脱土改性环氧树脂复合材料的制备及性能研究

采用长链烷基季胺盐对蒙脱土进行有机改性,将改性后的蒙脱土与双酚A型环氧树脂以及酸酐固化剂充分混合固化制得复合材料。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对材料的微观结构进行表征,并对材料的力学性能、热性能进行了研究。结果表明蒙脱上的加入使得复合材料的力学性能和热性能与纯环氧树脂固化物相比有不同程度的提高。     

EP/MWNTs/OMMT复合材料的电学性能研究

通过对多壁碳纳米管(MWNTs)进行酸化处理,并将MWNTs和有机化蒙脱土(OMMT)两种纳米粒子加入到环氧树脂(EP)中,采用酸酐类固化剂固化,制得了EP/MWNTs/OMMT三相复合材料。对MWNTs酸化前后的微结构进行了观察及对三相复合材料的介电性能进行了测试。结果表明:酸化后的多壁碳纳米管在溶剂中的分散性得到很大的改善,提高了MWNTs在环氧基质中的分散性;随着MWNTs含量的增加,EP/MWNTs/OMMT复合材料的体积电阻率总体呈下降的趋势,介电常数与介质损耗呈现先下降后上升的趋势,OMMT的加入在一定程度上对EP/MWNTs/OMMT复合材料的介电性能起到了积极的作用。     

剥离型环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料相结构

为改进环氧树脂固有的一些缺陷和不足,提出了利用纳米复合材料的特殊性改性环氧树脂的一新的研究途径。在选取经十六烷基季铵盐有机化表面修饰的蒙脱土对双酚A型环氧树脂进行改性时分别采用溶液插层法与熔融插层法制备了不同蒙脱土含量的环氧树脂/蒙脱土复合材料;利用X射线衍射法测试了剥离前后蒙脱土的层间距;用扫描电子显微镜(SEM)观察了试样的冲击断口形貌,研究了该复合材料的两相结构;采用热重法(TGA)测定了试样的热分解温度,并对其热稳定性进行了对比。结果表明,无论是溶液插层法还是熔融插层法,均能制得剥离型环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料。但是,在机械分散的作用下,纳米粒子易发生团聚,使复合材料中的无机相无法均匀的分散。热重分析结果发现,复合材料的热分解温度并没有随着蒙脱土含量的增加而增加,而是表现出更为复杂的发展趋势。     

聚丙烯/有机蒙脱土纳米复合材的制备及性能研究

本文采用熔体插层法在双螺杆挤出机中制备了PP／OMMT纳米复合材料，讨论了有机化改性、相容剂以及辐照、接枝处理等因素对纳米复合材料性能的影响。用各种手段（SEM、TEM、DSC和XRD）对所制得的复合材料的形态结构进行表征。研究结果表明：对MMT进行有机化改性、加入适当的相容剂以及进行辐照、接枝处理的确能使复合材料的力学性能有所提高。形态结构表征证明：PP基体与纳米填料间的相容性增加，两者间的界面相互作用得到了加强；OMMT片层在PP基体中达到纳米级的分散。     

环氧树脂/BN纳米复合材料的制备及性能研究

将偶联剂改性的纳米BN添加到环氧树脂中,制备了环氧树脂/BN纳米复合材料,并研究了纳米BN含量对纳米复合材料热性能、力学性能及电性能的影响。结果表明:随着BN添加量的增加,复合材料的热导率提高,当BN添加量为15%时,热导率为0.301 W/(m.K),是纯环氧树脂热导率的1.394倍。同时复合材料的热稳定性有所提高,当添加量为10%时,热分解温度提高了6.88℃。随着BN添加量的增加,复合材料的冲击强度和介电强度呈先升高后降低的趋势,当BN含量分别为7%和3%时,冲击强度和介电强度达到最大值15.60kJ/m2和28.94 MV/m,分别是纯环氧树脂的1.324倍和1.43倍,表明纳米BN的加入可以提高环氧树脂的综合性能。     

聚氨酯改性环氧树脂体系的力学性能研究

研究了高弹性聚氨酯环氧改性双酚F型环氧树脂固化体系在室温和液氮温度77 K下的力学性能,观察研究了断裂面的微观形貌与力学性能的关系。结果表明:聚氨酯环氧能够有效地改善环氧树脂在室温和低温下的力学性能,尤其在低温下具有较好的增强增韧效果。当聚氨酯环氧的质量含量为30%时,综合性能达到最佳,拉伸强度在室温和77 K下分别为87.35和118.73 MPa,冲击强度分别为15.76和21.88 MPa。聚氨酯环氧的加入使体系玻璃化温度下降为92.4℃,能满足低温应用要求。     

缩水甘油胺型环氧粘合剂的制备及性能研究

以含有4个环氧官能团的TGDDM环氧树脂与ECC环氧树脂混合为基体树脂体系,通过配方设计,加入固化剂和固化促进剂,制得缩水甘油胺型环氧体系粘合剂,并对其性能进行了研究。结果表明:4种配方体系具有优异的综合性能,具有较低的吸水率和良好的疏水性能,随着配方中TGDDM的比例增大,体系的粘度随之增大;随着配方中ECC含量的增加,试样的拉伸剪切强度变大,其中PF3和PF4两个体系的最大剪切强度超过20 MPa。     

改性氧化镁/环氧树脂复合材料的介电及亲疏水性能

为改进开关设备中环氧树脂的电气及疏水性能,对纳米氧化镁(nMgO)分别进行硅烷偶联剂(KH560)及含氟硅烷偶联剂(全氟癸基三乙氧基硅烷)改性,利用FT-IR、XPS对其进行表征.并用溶液共混法分别制备不同质量分数(5％、10％、15％、20％)的环氧复合材料.通过对其介电常数、介电损耗、电导率、接触角的测试表征,结果...     

Ni-SiO2纳米复合材料的制备及磁学性质

以正硅酸乙酯和硝酸镍为原料,利用溶胶-凝胶法制备了纳米NiO-SiO2复合体,再通过氢气还原得到Ni-SiO2纳米复合材料。利用X射线衍射(XRD)确定了样品的相组成,利用透射电子显微镜(TEM)观察了样品的微观结构,利用振动样品磁强计测定了样品的磁性能。研究了成分和焙烧温度对纳米复合颗粒微观结构和性能的影响。研究发现,所形成的纳米颗粒是以Ni为核心,外面包裹着非晶态SiO2层的核壳结构。随着硅含量的增加,包裹层变厚,随着焙烧温度升高颗粒直径增大。讨论了制备条件和SiO2含量对材料的微观形貌和磁学性能的影响。     

硅氧烷活性稀释剂改性环氧/酸酐浸渍树脂研究

采用活性硅氧烷作为VPI环氧树脂的稀释剂,研究了添加不同用量的硅氧烷稀释剂对树脂体系的粘度、储存稳定性、固化物力学性能及介电性能的影响.结果表明:随着硅氧烷稀释剂添加量的增大,体系的粘度显著降低,对储存稳定性影响很小,冲击强度明显提高,介质损耗呈上升趋势,在155℃下tanδ最大值不超过0.024.当硅氧烷稀释剂的添加...     

低黏度含硅芳炔树脂的制备与性能

在含硅芳炔树脂(PSA)中加入活性稀释剂制备了低黏度含硅芳炔树脂,研究低黏度PSA的流变性能和固化工艺,固化PSA树脂的热性能、力学性能和电气性能。结果表明:PSA中加入稀释剂可以显著降低其黏度,PSA树脂在氮气和空气中的5%热失重温度分别可达665.5℃和603.3℃,800℃残留率分别达到89.7%和53.8%;PSA树脂的玻璃化转变温度高于500℃;加入10%质量分数稀释剂的PSA树脂的弯曲强度可达到30 MPa,弯曲模量变化不大,25℃下在101~106Hz内介电常数和介质损耗角正切分别小于3.24和0.005。     

聚合物/无机纳米复合电介质介电性能及其机理最新研究进展

聚合物/无机纳米复合电介质由于其优异的电、热、机械等性能而成为电介质领域研究的热点.本文综述了该领域的最新研究进展,涉及纳米电介质的结构特性和介电性能及其机理,重点阐述了纳米电介质的界面特性和电阻率、介电常数、介质损耗、击穿场强、耐电晕老化、电树枝老化、陷阱、空间电荷等介电特性及其对应的微观和介观机理,并展望了纳米电介...