通过吉拉德反应剂提高卡达诺氧/粘土基纳米复合材料的热和机械性能

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物化学 聚合物化学
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 卡达诺环氧树脂提供了一种绿色替代品,但其热力/机械性能差.
• 纳米粘土的添加可以改善聚合物特性,但分散性和兼容性是挑战.
• 开发有效的纳米粘土集成方法对于先进的生物基树脂至关重要.

研究的目的:

• 为了合成和描述卡达诺环氧树脂/G-粘土纳米复合材料.
• 研究改性纳米粘土 (活性和非活性) 对材料性能的影响.
• 探索这些纳米复合材料作为高性能生物基材料的潜力.

主要方法:

• 使用乙三甲基化制备活性吉拉德试剂粘土 (PG-粘土) 和非活性吉拉德试剂粘土 (NG-粘土).
• 通过"粘土泥复合材料方法"合成卡达诺环氧树脂/G粘土纳米复合材料.
• 评估热性质 (例如,玻璃过渡温度) 和机械性质 (抗拉强度,破裂时的延长).

主要成果:

• 无论是PG-粘土还是NG-粘土,都通过脱皮/间隙处理在环氧基质中有效分散.
• 纳米粘土的结合显著提高了玻璃过渡温度 (Tg) 和机械强度.
• 活跃的PG粘土,参与固化,导致拉伸强度显著增加970%,破裂时延伸率增加428%.

结论:

• 卡达诺尔环氧树脂/G粘土纳米复合材料显示了显著改善的热和机械性能.
• 使用改性纳米粘土,特别是活性PG粘土,克服了分散问题并增强了界面粘合.
• 这些纳米复合材料代表了可持续,高性能生物基环氧树脂材料的非常有前途的进步.