关于硅微粉增韧环氧树脂的深入研究

安米微纳技术团队发布于2016-06-21 15:24:51

来自：安米微纳团队

1试验

1.1原料

填料硅微粉、活性硅微粉(400目),是安米微纳应用技术研究所粉体功能材料试验基地,研制生产的电工级专用填料。该产品技术参数:SiO299.0%～99.9%,Fe2O3 0.01%,白度95%,颗粒为准球形,密度2.55～2.65g/cm3,吸油率30%,表面电位2.67。清华大学化学系研制开发的新型环氧树脂增韧剂:DY-040(国外产)增韧剂,基本技术指标见下表

环氧树脂E-39-D电工专用环氧树脂,浙江某集团有限公司生产。

固化剂邻苯二甲酸酐。

1.2硅微粉增韧处理

1.2.1硅微粉增韧处理的基本原理

石英粉（硅微粉）增韧处理,是利用石英粉表面具有的较高活性,对极性高分子材料具有较强吸附能力的特点,能在其表面吸附一层增韧剂分子,而形成柔性包覆层。增韧剂在石英粉表面发生吸附是一种界面作用。吸附作用的强弱主要取决于石英粉(吸附剂)和增韧剂(吸附质)的结构、性质和活性。石英粉增韧处理的过程,是增韧剂分子在石英粉表面附着的过程。一般来说,吸附质和吸附剂之间的极性越接近,就越有利于界面的吸附。石英粉是一种强极性表面,对偶极水分子具有较强的吸附作用,而增韧剂也是一种极性高分子材料。所以,增韧剂能够在石英粉表面发生强烈的吸附作用,形成有效的增韧包覆。石英粉增韧处理就是建立在此基础上的。

1.2.2研究方案和工艺流程

石英粉增韧处理过程,实际上是表面改性的过程。常用的表面改性工艺为干法工艺。该方法改性效果好、工艺技术简单、适合工业生产。因此,石英粉增韧处理选用干法工艺。影响增韧处理的因素很多,主要有增韧剂用量、增韧处理时间、反应温度和搅拌速度等。试验方案见下表，工艺流程见图

预热处理石英粉断裂面上的不饱和键力很强,具有很高的活性,对偶极水分子具有很强的吸附能力。偶极水分子受强烈的静电力作用和氢键作用,在石英粉表面定向、有序排列,形成水化膜层。随着水化膜的增厚,石英粉表面的不饱和键力随之减弱,活性降低。Л.А.列宾捷尔提出了水化膜的厚度与自由能的变化关系,指出随水化膜的变薄,表面能不断提高。所以,预热的目的就是要破坏石英粉表面的水化膜,提高表面活性。

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