2024年二氧化硅处理方法的研究VIP免费

二氧化硅处理方法的研究纳米sio2/ep复合材料的研究进展摘要。综述了环氧树脂/纳米二氧化硅复合材料的研究进展。主要介绍了环氧树脂/纳米sio2复合材料的制备方法，并对该复合材料的发展提出了自己的看法。关键词：环氧树脂；纳米二氧化硅；复合材料researchdevelopmentofepoxy/silicahybridnanocompositesabstract：thepapergivesabriefintroductiononthedevelopmentofepoxy/nano-sio2hybridmaterials.herewemainlypresentthepreparationofepoxy/nano-sio2，andproposesomeprospectsofthiscomposites。keywords。epoxy;nano-sio2；nanocomposite纳米二氧化硅（nano-sio2）为无定型白色粉末（团聚体），是一种无毒、无味和无污染的非金属功能材料。由于其具有较大的比表面积，并且表面存在着羟基，故具有奇异或反常的特性，如表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应，因而在橡胶、塑料、胶粘剂和涂料等领域中应用广泛[1-3]。目前，研究nano-sio2的制备方法已成为纳米技术领域的一大热点。环氧树脂（ep）是一类典型的热固性树脂，在聚合物复合材料中应用最为广泛。由于ep具有优异的粘接性能、力学性能和电绝缘性能，并且收缩率和[4-5]成本较低，故在胶粘剂、密封胶和涂料等领域中得到广泛应用。但是，ep固化物因交联度过高而脆性较大，从而限制了其在某些领域中的应用[6]。因此，在保证ep优异性能的前提下，对其进行增韧改性已成为近年来该领域的研究热点。nano-sio2粒子因存在着表面缺陷和非配对原子多等特点，与聚合物发生物理或化学结合的可能性较大，故可用于增强与聚合物基体的界面结合，提高聚合物的承载能力，从而达到增强增韧聚合物的目的。1nano-sio2的微观结构[7-8]nano-sio2分子呈三维网状结构，与其它纳米材料一样，第1页共7页表面都存在着不饱和残键和不同键合状态的羟基（包括未受干扰的孤立羟基、彼此形成氢键的连生的缔合羟基以及两个羟基连在一个硅原子上的双生羟基），因此nano-sio2具有很高的活性（其结构如图1所示）。2nano-sio2的制备制备nano-sio2的方法主要有干法和湿法两种。干法包括气相分解法和电弧法；湿法包括化学沉淀法、溶胶-凝胶法和微乳液法。由于干法工艺制备的nano-sio2纯度高、性能好，但设备投资较大，生产过程中能耗大、成本高，故目前国内外多采用湿法工艺制备nano-sio2。2.1化学沉淀法化学沉淀法是以硅酸钠和酸化剂（h2so4、hcl等）为原料，反应生成的沉[9]淀物经分离、干燥后得到sio2。化学沉淀法是目前最主要的生产方法，最终的产品粒径主要受所选择的酸化剂、硅酸盐浓度及搅拌条件等影响。其制备原理如式（1）、式（2）所示。2.2溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法一般以硅酸酯为原料，经水解缩聚后逐渐胶化，然后经过一定的后处理（陈化、干燥）得到所需的材料。采用溶胶-凝胶法技术制备的nano-sio2，其最终粒径受反应物水和nh3的浓度、硅酸酯的类型[正硅酸四甲酯（tmos）、正硅酸四乙酯（teos）和正硅酸四丙酯（tpos）等]、醇的种类（甲醇、乙醇、丙醇和戊醇等）、催化剂的种类（酸或碱）和温度等因素的影响而有所不同。通过对这些影响因素的调控，可获得不同结构的纳米材料[10]。最常用的硅酸酯是teos。首先将teos水解成原硅酸[见式（3）]；然后原硅酸分子间脱水，逐步形成si-o-si长链；最终形成硅氧四面体组成的sio2大分子[见式（4）]。2.3微乳液法微乳液法是液相化学制备法中较新颖的一种。微乳液是一种直径为10～100nm、热力学稳定的、各向同性的、外观透明或半透明的分散体系，主要由表面活性剂、助表面活性剂（通第2页共7页常为醇类）、油和水等组成，可分为“油包水（w/o）型”和“水包油（o/w）型”两种。由于反胶束微乳液（w/o）的液滴粒径小、分散性好，液滴内部的水相是提供良好化学反应的场所，并且液滴大小和形状均可控，故nano-sio2粒径分布及形状也均可控制。因此，常用此方法制备nano-sio2。2.4湿法工艺制备的优缺点三种制备方法（化学沉淀法、溶胶-凝胶法和微乳液法）的优缺点及今后的研究方向如表1所示。table1thecharacteristicsofdifferentpreparationmethods制备方法方法描述共混法优点缺点使用范围粒子通过各...