硅烷偶联剂改性Al,O3n/TDE-85的力学性能
赵新苓王科史志铭
（内蒙古工业大学材料科学与工程学院，呼和浩特010051）
文摘利用硅烷偶联剂对Al,O，颗粒进行表面改性，制备了Al,O,颗粒增强的TDE-85树脂基复合材料，研究了表面改性对其力学性能的影响，采用差热分析仪测定复合材料的固化反应温度，并计算了固化反应活化能。利用扫描电子显微镜分析了拉伸断口形貌。研究发现，当Al,O,用量为2wt%时，固化反应速度较快，硅烷偶联剂用量为4wt%时，冲击强度为13.2kJ/m；拉伸强度为65.2MPa；弹性模量为2.66CPa；最大伸长率为3.35%，此时对A1,0,颗粒的表面改性综合效果最好。
关键词复合材料，改性，Al,O,颗粒，硅烷偶联剂，力学性能
Mechanical Properties of SCA-Modified Al, O3, /TDE-85
Zhao Xinling
Shi Zhiming
WangKe
(School of Materials Srience and Engineering, inner Mongulia University of Terhnology ,Huhhot 010051)
AbstractThe Al, O, particles reinforced TDE85 resin-hased composite materials was prepared ;surface modifi-cation technique was applied to the Al,Os particles by using silicon hydride coupling agent (SCA). The effect of sur-face modification on mechanical properties was studied. The solid reaction temperature of composite materials was measured and the activation energy was calculated, the tensile fracture surface was observed with a scanning electron microscope. The experimental results show that when the content of Al, O, particles is 2wt% , the reaction speed is faster. Moreover, when the content of silicon hydride coupling agent arrives at 4wt% , the surface modification of Al, O, particles is the best, and the comprehensive mechanical properties of composite can be improved.
Key wordsComposite materials,Modification, Al, Op,Silicon hydride coupling agent, Mechanical property
1前言
纤维缠绕结构近年来广泛用于风力发电机的叶片、固体火箭发动机壳体以及其他压力容器壳体的制造。这些结构的力学性能不仅与纤维强度、纤维取向有关，还与纤维黏结剂的强度有很大关系。TDE-85 黏度低、固化强度高、耐热性好、与纤维的浸润性好，由其他有两个与纤维黏结力极好的缩水甘油酯基，是一种常用的纤维缠绕树脂基体:1-2]。甲基四氢苯酐（MeTHPA）是一种低黏度（25℃时黏度不高于40 mPa*s)液体固化剂:3-4)，常温下容易和TDE-85混合，所以TDE-85/MeTHPA周化体系是一种非常适合纤维缠绕用的树脂基体。为了进一步提高纤维缠绕结构的力学性能，利用陶瓷颗粒增强TIDE-85/ MeTHPA树脂将会更大幅度改善缩绕体的力学性能，以满足其更高的使用要求。
陶瓷颗粒在环氧树脂及其他聚合物改性中已有广泛应用。目前应用于环氧树脂改性的无机粒子主要有氨化硅、层状硅酸盐黏土（如蒙脱土、海泡石等）、碳酸钙、氰化钛和氧化铝等-3-)。通常情况下，陶瓷颗粒与TI)E-85之间的结合性较差，通过表面改性，陶瓷颗粒很容易与环氧树脂分子发生键合作用，提高分子间的结合力。
本文选用2wt%的AI,O,粉体对TDE-85/MeTH-PA固化体系进行改性，研究其对力学性能的影响，运用扫描电子显微镜分析其断口形貌，探讨颗粒增强树
脂的机理。 2实验 2.1材料
TDE-85为4,5-环氧基环已烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯环氧树脂，由天津津东化工厂生产，环氧
收稿日期：2009-1203：修同日期：201001-15
作者简介：赵新苓，1982年出生，硕士，主要从事高分子方面的研究。E-mail：thaoxinling555@163.com
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万方数据
http://www.yhelgy.com字航材料工艺2010年第4期