带有Fe₃O₄的环氧纳米复合材料,具有动态二硫化物键:断裂性,再加工和功能性质

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:

• 开发具有定制性质的先进环氧纳米复合材料对于下一代材料至关重要.
• 将无机纳米颗粒纳入聚合物矩阵通常面临分散和界面粘附的挑战.
• 动态共价键提供了创造自我愈合,可回收和对刺激有反应的材料的途径.

研究的目的:

• 用Fe3O4纳米粒子和二硫化物键制造环氧纳米复合材料,以提高机械,热和响应性能.
• 改进Fe3O4纳米颗粒在环氧矩阵中的分散,使用接种方法.
• 研究开发的纳米复合材料的再加工性,可回收性,形状记忆性和超偏磁性特性.

主要方法:

• 合成聚-ε-caprolactone) 植入的Fe3O4纳米颗粒,以改善分散.
• 将修改的Fe3O4纳米粒子纳入含有二硫化键的环氧基质.
• 机械性能的表征,包括断裂性 (KIC).
• 评估可重加工性,可回收性,形状记忆行为和超对磁性质.

主要成果:

• 在环氧矩阵内实现Fe3O4纳米颗粒的微细分散.
• 显著增强的断裂性 (KIC与对照环氧相比翻了一番).
• 由于二硫化物键,表现出优异的可再加工和可回收性质.
• 展示了可调整的形状恢复和可重新配置的形状记忆行为.
• 显示超偏磁性和光热性质,使无接触,红外触发形状记忆.

结论:

• 开发的Fe3O4/环氧纳米复合材料具有二硫化物键,为先进的功能材料提供了一个有前途的平台.
• 纳米粒子增强,动态共价化学和刺激响应性质的结合导致了多功能材料性能.
• 这些纳米复合材料有潜力用于需要性,可回收性,形状记忆和磁性或光热响应性的应用.