发布时间：
环氧树脂词典[计]epoxyresin; ethoxylineresin网络EP; EPOXY; EPOXYRESINS研究不同类型及不同含量的环氧树脂对水性聚氨酯的改性。Studyofdifferenttypesanddifferentcontentofwater-bornepolyurethaneresinmodified.本论文研究了光阻剂中分别增加环氧树脂和润湿剂对其性能的影响。Thispaperresearchestheinfluenceofresinandwettingagentforthepropertyofphotoresist.研究了固化剂和环氧树脂化学结构的改变对热固网络相行为和热力学性能的影响。Theeffectsofchemicalstructureofepoxyresinsonthethermal,mechanical,andphasebehaviorwerestudied.
老兄这方法多了去了我是学工艺的研究生论文做的也是水溶性环氧树脂其实环氧树脂的生产本身不复杂但想出产品就难了关键在固化我这边有些资料你可以先看看不过怎么给你呢先举个例子吧合成环氧树脂；溴化环氧树脂的合成二步法，第一步以双酚A和环氧氯丙烷作原材，在催化剂作用下合成低分子量环氧树脂；第二步以一定比例的低分子量环氧树脂和四溴双酚A作原材，加入催化剂经加热反应、扩链制成溴化环氧树脂。这种传统的“单峰”型环氧树脂相对分子质量较单一，使用上有一定困难。目前趋向于使用“双峰”型的环氧树脂，即将相对分子质量高的和低的两种环氧树脂进行混合，其做法是在制成的高相对分子质量树脂中，趁热加入溶剂(丙酮或丁酮)，溶解均匀后添加一定比例的低相对分子质量环氧树脂，配成所谓“双峰”型的环氧树脂。环氧树脂的生产1、主要单体和原料制造环氧树脂的单体和原料来自4个方面。（1）能导入环氧基的化合物，主要是环氧氯丙烷、甲基环氧氯丙烷、环氧丙醇。（2）能形成环氧基的化合物，主要是过氧化物、过氧化醋酸、过氧化氢。（3）含有两个或两个以上活泼氢的化合物或预聚物，包括多元醇、多元酚、多元羧酸、多元胺等。（4）含有两个或两个以上不饱和双键的化合物或预聚物，主要是丁二烯、丙烯醛，戊二烯、异戊二烯的预聚物和油脂。其中双酚A和环氧氯丙烷是环氧树脂最主要的单体。
索结构在桥梁工程中的应用及基本防腐处理措施 摘要:研究目的:索结构在桥梁工程中得到了日益广泛的应用,其主要应用桥型范围是悬索桥、斜拉桥、拱桥、系杆拱桥等,索的构造也相应分为缆索、拉索及吊索等多种类型,根据桥梁索结构所处的环境条件,相应对其提出了很高的防腐性能要求。研究结论:索结构由于其优异的材料性能特点,在桥梁等多种工程中得到广泛应用,为保证长期安全使用,对索结构的防腐应采取综合工程措施。目前对构成索结构的材料采取的基本防腐处理措施主要为热浸镀锌和环氧喷涂处理。关键词:桥梁工程;索结构应用;腐蚀特点;防腐措施;热浸镀锌;环氧喷涂随着我国桥梁建造水平的提高,在对桥梁与运输服务的综合效益、与周边环境相协调的景观要求、与结构使用寿命相一致的耐久性设计等方面都提出了更高的要求,悬索、斜拉等桥型结构的应用日趋普遍,对索结构的防腐处理提出了新的要求与课题。1索结构在桥梁等工程中的应用特点索结构在桥梁工程中得到了日益广泛的应用,根据索的应用部位、结构受力及变形特点,主要包括缆索、拉索及吊索等多种类型,索的材料主要由钢丝束、钢绞线、钢丝绳等柔性构件构成,同时部分有类似功能要求的构件也可采用圆钢等(如小跨度吊桥的吊杆等),索结构在桥梁工程中的主要应用桥型结构范围是悬索桥、斜拉桥、拱桥、系杆拱桥等,其中包括悬索桥的主缆索和吊索、斜拉桥的斜拉索、拱桥及系杆拱桥的吊索、水平拉索(明索)等,对于一些桥梁结构的特殊处理(包括施工过程中的临时受力需要)及旧桥加固等有时需采用体外索的处理形式,也属索结构在桥梁工程中的应用范围。另外,也有一些诸如预应力锚索等也在包括桥梁等很多工程中得到日益广泛的应用,特别在水电、高挡墙路基、桥梁以及其它各种加固工程等应用十分广泛,对保证工程安全、有效控制工程投资发挥了重要作用,尽管有些严格从结构特点上判断不属于索结构,但从防腐处理考虑则很多具有类似的技术要求。对不稳定的岩(土)体采用预应力锚索体系进行整体加固已成为目前基本选择和常规做法,工艺上也具备愈加成熟的特点,在道路工程设计施工中也常常面临高路基工程,从满足受力要求、节省工程量、节约占地需求、降低工程投资、改善外观效果等方面考虑,自立互锚(或半自立锚固)混凝土挡土墙也应用较多,山区地形条件更是如此,桥梁工程中也有较多应用工程实例,以切实保证结构安全及设计合理,如在万州长江二桥的锚碇结构设计中,根据工程地质条件,为保证结构安全及有效控制工程量,锚碇前端采用了预应力岩锚体系。目前,从桥梁跨度、桥型构造特点、结构美观、施工条件等各种因素综合考虑,索结构在桥梁工程中的应用前景十分广泛,包括永久工程及临时工程等,尤其是钢索的柔性结构特点对施工可以带来很大便利,而随着材料科学的不断发展,用于索结构的主要材料钢丝、钢绞线、钢丝绳等材料强度不断发展、规格系列越发齐全、防护水平显著提高,同时设计计算分析水平及施工操作水平也迅猛提高,以上各种条件变化为索结构在桥梁工程中日益广泛的应用创造了良好条件。根据腐蚀条件及长期使用经验,对包括桥梁用各类索结构的防腐处理引起工程界愈加高度的重视,成为衡量桥梁工程设计施工质量、保证结构耐久性关键控制因素之一,结合有关防腐处理研究部门及相关生产厂家的共同努力,其防腐处理的工艺及技术水平也有了很大提高,除对索结构的基本材料钢丝、钢绞线等本身外表面必须进行必要的防腐处理,通常采用热镀锌或环氧涂层防护等处理措施,还需对成型后的缆索或索股等采用其它防护处理措施,为切实保证其有效防护使用年限要求、提高整个工程的使用性能条件提供良好保证。对由平行钢丝或钢绞线构成的各种拉索、吊索等构造,其成型规格尺寸通常不是很大,一般外表面采用热挤PE进行防护,应在工厂进行专业化施工,同时PE材料也具备较好的现场修补条件,热挤PE有单层或双层构造,外层有多种色彩选择,可以满足防护及景观效果等多方面要求;悬索桥主缆在成桥后需对其采取综合防护处理,有较高技术要求;对于由钢丝绳构成的索结构通常可采用涂装或油脂防护;此外,对索结构的锚固与其它构造的衔接处理也高度重视,采取了一系列工艺改进措施。2桥梁索结构应用中存在的主要问题由于索结构基本为体外构造,暴露于大气环境之中,处于十分不利的腐蚀环境条件,因此,用于桥梁工程时必须充分考虑其很高的防腐性能要求,不仅包括索的自身防腐处理,对其与相关构造的衔接处理也需予以高度重视,且在很多情况下成防腐薄弱环节及影响结构安全的控制因素,必须采取有效措施切实保证其耐蚀性要求,为确保结构整体安全创造有利条件。在以往国内外桥梁工程设计施工中,尽管针对索的防护重要性有一定认识,通常也都采取了相应的防护处理措施,但由于受当时防护处理技术水平、认识水平及重视程度不够的制约影响,因而由于对索的防护处理不力、影响工程正常使用及需要进行返工处理的工程实例很多,而进行相应事故的处理投资费用很高,且费工费时,对正常交通一般也会造成很大影响,个别严重的还会造成工程报废,所造成的影响及损失更大,从结构特点及以往工程实例特点分析,其中斜拉桥出现的问题更多一些,由此造成了很大的直接及间接损失,拱桥的吊索也很容易发生类似问题。针对悬索桥结构而言,对其主缆的防护历来十分重视,通常除对材料本身进行必要的防护处理外,对成型后的缆索外表面通常还会采取一系列其它防护处理措施(结构封闭及涂装处理),使之缆索处于相对封闭状态,同时主缆的受力特点也决定了其受力条件较为均匀,应力幅度变化相对不大,两端连接锚头基本采用工艺成熟的热铸锚工艺,材料性能匹配较好,通常不会出现腐蚀局部薄弱环节,基于以上特点,悬索桥由于主缆防护处理不利出现重大工程事故的不多,因而就主缆防护存在一定的重视不够或认识不足之处,在较长一段时间就此方面的技术发展进步相对不大,但并不表明其缆索的的防护处理就不存在技术问题。由于大跨度悬索桥对主缆索进行了封闭处理,进行相应检查较为困难,有些问题不能及时发现和暴露出来,但近年来美国、日本等国家对以往修建的大跨度悬索桥主缆索进行的相关检查(拆除外表面涂装及缠丝后)中发现,其主缆钢丝的锈蚀现象较为严重和普遍,主要原因是虽然对钢丝自身及缆索外表面进行了相关的防护处理,但外表面防护处理仍难以完全避免外部水汽浸入,防护涂层的龟裂及索鞍、索夹等防水薄弱环节的存在是主要原因,而水汽一旦浸入则很难顺利排出,由此形成主缆内部湿度很大,严重恶化了其腐蚀环境,造成钢丝锈蚀,因而近年来除该改进缠丝材料构造及工艺、采取进一步的封闭措施外,还考虑采用必要的除湿设备,当然工程投资会有所增加,但考虑长期使用目的仍是必要的。我国进行现代意义的大跨度悬索桥建设时间不长,各桥梁工程对主缆也尚未进行相关检查,有些可能出现的问题也尚未暴露出来,但借鉴国外经验,对主缆防护采取各种加强措施仍是十分必要的。国内外桥梁工程由于对索的防护处理不利造成较大影响及损失的主要工程实例有:德国汉堡的Kohl-brand Estruary桥,由于斜拉索腐蚀严重,建成的第三年就更换了全部的斜拉索,耗资达6 000万美元,是原来斜拉索造价的4倍;委内瑞拉的Maracibo桥,建于1958~1960年间,受当时技术水平制约,其斜拉索没有进行镀锌处理,采用一般的涂漆防护,经过不断的风雨侵蚀,斜拉索锚头处的锚箱罩盖率先损坏,进而使得斜拉索与上锚箱的接口处发生锈蚀,且相当一部分锈蚀十分严重, 1979年发生个别斜拉索断裂,因此决定对全桥斜拉索进行更换,全部进行镀锌处理,并采用了含有铅质的酚醛树脂糊膏进行表面防护,且换索后拉索根数增加一倍;我国广州海印大桥于1988年年底建成, 1995年起陆续发生索股断裂及松断事故,调查表明产生的主要原因是管道压浆工艺未能保证拉索顶部灌注饱满,造成拉索直接与空气接触进而发生锈断,为防止事故的进一步发生,被迫进行全桥换索工程,耗资大量资金及时间; 2001年11月7日,宜宾南门大桥(拱桥)倒塌,事故调查发现拉索已经发生严重生锈;此外,国内外还有许多斜拉桥建成后陆续进行了局部换索或其它处理。美国在1903年建世界上第一座现代化长跨度悬索桥W illiamsburg桥,受当时技术水平和造价制约,没有对钢丝进行镀锌处理而采用一般防护,建成后仅7年就发现钢丝锈蚀断裂, 1922年对缆索补缠镀锌钢丝,但1934年又发现主缆内有水从锚碇处流出,虽陆续采取了多种处理方案,但都没有能够阻止锈蚀发展, 1992年开始被迫进行为期3年的主缆维护工作,耗资7 300万美元。3索结构的腐蚀特点索结构在桥梁工程的应用环境特点基本处于高空之中,主要的腐蚀环境是大气环境腐蚀,在高纬度地区,对悬索桥主缆索通常还要考虑到积雪对缆索的影响。目前构成桥梁索结构的材料基本为高强度钢丝或钢绞线组成,另外钢丝绳在悬索桥吊索中也有较多应用,而钢绞线或钢丝绳也是由不同直径的钢丝在工厂再加工而成,因此高强度钢丝是桥梁工程中索结构的最基本材料,属冷拨碳素钢,包括强度等各项技术指标不断取得提高,目前在不进行镀锌处理等条件下其标准强度多为1 860MPa,而2 000MPa及以上标准是今后的发展方向,且多采用低松弛系列,能够更好地适应工程实际需要,同时,在对钢丝进行镀锌处理过程中,钢丝表面会有一定损伤,因此镀锌钢丝(或钢丝绳)的抗拉强度等有所降低,目前相关标准中通常采用1 600~1 700MPa。由于钢丝的含碳量较高,通常在0. 75% ~0. 85%之间,因此塑性条件相对较差,在没有进行防护的条件下其抗腐蚀性很差,造成钢丝自身腐蚀的主要原因包括应力腐蚀及疲劳腐蚀:应力腐蚀是材料在一定环境中由于外加或本身残余的应力,加之腐蚀的作用,导致金属的早期破裂现象,金属的应力腐蚀破裂主要是对应力腐蚀较为敏感的合金上发生,纯金属很少产生,合金的化学成分、金相组织、热处理对合金的应力腐蚀破裂有很大影响,处于较高应力状态情况下,包括材料内部各种残余应力、组织应力、焊接应力或工作应力在内,且基本为拉应力影响,可以引起应力腐蚀破裂,防止应力腐蚀破裂的主要方法是消除或减少其应力状况,并且通过改变介质的腐蚀性(添加缓蚀剂),选用耐应力腐蚀破裂的金属材料,从而避免相关腐蚀的出现;疲劳腐蚀是钢铁在交变应力作用和腐蚀介质的共同作用下产生的一种腐蚀现象,同时也是在桥梁工程的索结构中发生较为普遍、概率较大的腐蚀现象,减少疲劳腐蚀的主要方法是选择适应相关腐蚀环境的抗腐蚀的材料,同时对材料表面进行镀锌、涂漆等方法减轻疲劳腐蚀的作用。桥梁工程设计施工过程中,针对索结构的应用,从保证其使用安全考虑通常都留有相对较大的安全系数,不同的索结构及材料类型对相应的安全系数有具体要求,尽管如此,各种索结构通常仍是在较高的应力状态下工作的,虽然对于工作疲劳应当没有影响,但是在高应力状态下,腐蚀介质和应力的相互发生作用,如果不进行合理有效的防护处理,其腐蚀是非常容易发生的,腐蚀发生将会大大影响钢丝的受力性能,同时从桥梁工程的构造特点考虑,索结构与其它构造的衔接部位通常也是最易受腐蚀的薄弱的地方,同时悬索桥的主缆索在锚碇范围是通过散索鞍后散开在锚室内进行锚固,而锚碇为地下结构,无论采用何种锚碇构造,锚室内的空气湿度通常都很大,对包括缆索及各种连接构件的防腐都十分不利,目前,在锚碇洞室内通常还需设置排水及除湿设备,以改善洞室内的腐蚀环境条件。1967年12月,美国西弗吉尼亚州和俄亥俄州之间的俄亥俄大桥突然倒塌,事故调查的结果就是因为应力腐蚀和腐蚀疲劳产生的裂缝所致。4钢丝的热浸镀锌处理热浸镀锌工艺在桥梁工程中得到了广泛应用,尤其是在各类索结构的防腐处理中应用更是极为普遍,是目前对钢丝防腐处理的常规工艺方法,对钢丝进行热浸镀锌可以有效防止或减小索结构在制造、运输、架设以及使用过程中的锈蚀,结合其它合理的防腐处理措施,切实保障其耐蚀要求,进而为整个工程的安全长期使用提供良好条件。热浸镀锌工艺已有较长的发展历程,用于钢丝防护主要是随着现代悬索桥的建设而得到发展并逐步扩大其应用范围,美国是世纪上建造现代悬索桥最早的国家,在20世纪30年代就开始在悬索桥上使用主缆及吊索系统用镀锌钢丝,比如世界闻名的金门大桥,而一些没有使用镀锌钢丝的桥梁多因应力腐蚀或腐蚀疲劳而不得不后期进行换索加固。热浸镀锌即是把钢铁浸入温度达440~465℃或者更高温度的熔化锌中进行处理的过程,铁基体与熔锌反应,形成铁-锌合金层覆盖在整个工件表面,镀锌表面有一定的韧性,可耐很大的摩擦及冲击,同时与基体有着良好的结合,钢丝热浸镀锌的基本工艺流程为:除油→水洗→酸洗→水冲洗→熔剂处理→烘干→热镀锌→后处理→收线→成品。热浸镀锌的镀层厚度通常在50~250μm,对于钢丝要求其锌层重量控制在300g/m2以上,同时对附着力按有关要求进行严格的检查控制,镀锌质量保证主要的控制因素包括表面基材处理效果、助熔方式、镀锌时间、引出方式、引出后的处理(锌层均匀性及表面效果)等。5环氧树脂涂层处理5. 1基本材料特点及应用条件环氧树脂是由环氧氯丙烷和双酚基丙烷在碱作用下缩聚而成的高聚物,含有极性高而不易水解的脂肪基和醚键,涂膜的耐化学性好,其结构是刚性的苯环和柔性的烃链交替排列,物理机械性能良好,同时其固化时体积收缩率低,可避免由于内应力的产生影响附着力,由于环氧树脂属热固性树脂,其固化后形成的三维交联的主体结构会导致其很少有分子键滑动,因而使用中需增加其韧性指标,通常可采用胺类固化剂,有机多元胺在常温条件下能与环氧树脂交联固化,所形成的涂膜具有良好的附着力及硬度指标,同时具有耐脂肪烃溶剂性、耐稀酸(碱)性和耐盐水性,防腐性能十分理想。当需要防护处理的金属结构等处于较为特殊的使用环境条件(如埋于地下土层当中等),根据其腐蚀特点及对防腐材料的性能特点要求,可针对配方作进一步改进以满足相关的使用要求。由于煤焦沥青含有环烃结构,如酚或塞酚之类具有很好的抗腐蚀细菌功能,同时具有很好的水下不渗透性,因此,在环氧树脂防腐体系里加入煤焦沥青可使其具有一般环氧树脂所不具有的特性,可以有效提高涂层在土壤中的抗水渗透性及抗细菌腐蚀性能等,其涂料配方由环氧树脂、溶剂、固化剂、填料等组成。根据实际使用环境条件的不同,钢铁等金属材料的腐蚀过程及腐蚀类型较为复杂多样,主要为化学腐蚀及电化学腐蚀等,为保证其使用耐久性及结构安全,必须进行防腐处理,对涂膜的基本质量要求包括涂膜厚度的合理选择、附着力、耐皂化性能、化学耐久性、耐冲击性等。采用环氧树脂涂层防护处理对工艺设备的要求很高,其应用于桥梁等工程的防护处理在美国、日本等国家发展起步较早,国内近年来也发展很快,由于需进行专业化生产的特点,已有部分生产厂家引进了必要的技术和设备,通过消化吸收具备了相应的生产能力。目前在桥梁等工程上应用最多的是环氧喷涂钢绞线(简称SC钢绞线),由于工艺处理复杂,技术要求高,因而其造价相对较高,但由于其优良的防腐性能条件和技术优势使之具备广阔的发展应用前景,主要应用于斜拉索、吊索、桥梁体外索加固、岩(土)体加固及一些地下工程等对防腐性能要求很高的工程,也可用于常规工程,用于桥梁等工程后防腐年限大幅度提高,结构安全更有保障,同时可以有效避免或减少后期损失,如斜拉桥曾较多地发生断索等工程事故需要进行更换处理,其换索施工不仅对正常交通造成很大影响,而且所需费用十分昂贵,各种损失巨大。5. 2SC钢绞线主要技术特点随着高强度预应力钢绞线在包括桥梁等许多工程中日趋广泛的应用,特别是根据各类索结构的构造形式、应用环境特征、腐蚀特点,同时考虑在保证工程整体寿命及结构安全方面的重要作用,对其防腐效果及耐久性提出了越来越高的要求,防腐处理技术的相应发展是其关键,为从根本上有效解决钢绞线的防腐耐久性问题,环氧树脂涂层预应力钢绞线(英文名称 Strand,故简称SC钢绞线)技术得到了很快的发展及应用,从涂装操作特点考虑属粉末涂装法,常用的粉末涂装主要有流动浸渍法和静电喷涂法, SC钢绞线系采用高压静电喷涂法将环氧树脂粉末喷射于钢绞线各根钢丝上,然后加热熔融、固化、冷却,从而在组成钢绞线的各根钢丝外表面形成一层致密的环氧涂膜,为实现这一目标,喷涂前需将钢绞线各根钢丝暂时打散,喷涂后再将其复扭成型。以前对钢绞线的防腐处理通常采用镀锌钢绞线、外表面整体进行树脂填充及涂装环氧层、普通钢绞线外侧设热挤PE防护层等处理方法,而SC钢绞线则是对组成钢绞线的各根钢丝外表面都进行环氧涂膜处理,要求环氧涂膜层有良好的致密性及厚度均匀,因此称之为全涂装钢绞线。SC钢绞线系与其它防腐处理类型的钢绞线的主要区别是由于所用的防腐材料与工艺上的不同,从而造成其防腐效果及钢绞线机械性能方面的较大差异,一般钢丝或钢绞线经镀锌处理后,由于镀锌过程对钢丝表面不可避免地产生一定损伤,因而机械性能均有所下降,体现在设计中的影响主要是强度指标需要降低,另外,镀锌钢绞线表面锌层被刮伤后,刮伤处会产生阴极电化学反应,从而加快腐蚀的发生,其它防腐处理方式也存在一定的薄弱之处,包括防腐效果、物理特性变化、锚具要求、与混凝土的附着效果、对施工操作的影响等方面, SC钢绞线主要技术特点如下:对构成钢绞线的各根钢丝都进行了充分的表面材质调整,各根钢丝一边旋转一边进行涂装处理,与其它涂装法比较,其膜层厚度较薄(平均120 ~180μm)且均匀,同时致密性好,耐磨性强,可靠性高,具有良好的耐离子渗透、耐化学品、耐电压、耐紫外线辐射、耐疲劳性能等基本特点,综合防腐效果十分理想,应用前景广阔。与涂装前的普通钢绞线相比, SC钢绞线的强度及柔软性没有降低,同时,由于涂装处理时的温度不高,不会出现镀锌处理造成的强度损失较大的特点,其强度指标与不涂装钢绞线基本没有区别,松弛率也可保证,十分有利于设计施工控制。普通钢绞线即使出厂不久,局部仍易产生锈蚀或浮锈,而在存放时间较长、保护措施不利条件下或由于施工养护等方面的原因,极易发生较为严重的腐蚀现象,甚至导致报废,而SC钢绞线在制造时需在打散情况下对各钢丝进行表面防腐处理,成型后不会出现防腐蚀薄弱部位,不会发生锈蚀现象,合理的操作可充分保证其涂膜质量。涂装处理后的SC钢绞线较原基材外径变化很小,目前所用的常规锚具、夹片仍可适用,无需另行采用专用锚具,有利于方便施工、合理控制投资。由于膜层厚度相对较薄, SC钢绞线的涂装材料用量较少,有条件作到价格更为合理,现场施工通常不会另行增加费用,目前主要在于出厂价格相对较高,其主要原因在于对设备、技术及操作工艺要求很高等方面因素,同时国内能够生产的厂家也有限,随着普及率的不断提高及各方面条件的不断改善,其价格也会相应降低。6结论(1)索结构由于其优异的材料性能特点,在桥梁等多种工程中得到广泛应用,同时,随着设计施工技术及材料工艺不断发展,其应用范围日益扩大,在工程建设中发挥着极为重要的作用,特别在大型工程建设中具有难以替代的作用。(2)为保证制造质量及精度要求,降低现场工作量及难度,进行工厂化生产制造是主要应用发展方向,应根据工程特点进行合理选择,包括合理的锚固连接构造。(3)根据材料自身及使用环境特点,为保证工程长期安全使用,避免或减少各种损失,对索结构的防腐必须高度重视,采取相应工程处理措施。(4)对索结构的防腐应采取综合工程措施,随着技术进步及认识程度的不断提高,在此方面已取得很大发展。除对索体材料自身进行必要的镀锌、环氧喷涂等措施外,对成型后的索体结构进行热挤PE及其它防护处理措施,可取得良好防腐效果。参考文献:[1]中华人民共和国交通部.公路悬索桥设计规范(报批稿)[S].[2]JTJ 027—96,公路斜拉桥设计规范(试行)[S].[3]GB/T 21073—2007,环氧涂层七丝预应力钢绞线[S].[4]唐清华,郑史雄.斜拉桥与悬索桥的防腐[ J].四川建筑, 2005(1): 125-126.
材料学是研究材料组成、结构、工艺、性质和使用效能之间的相互关系的学科，为材料设计、制造、工艺优化和合理使用提供科学依据。下文是我为大家蒐集整理的的内容，欢迎大家阅读参考!
浅析奈米二氧化矽改性环氧树脂复合材料的效能
随着资讯产业的飞速发展， 人类社会正稳步朝着高度资讯化的方向发展，资讯处理与资讯通讯正构成高度资讯化科学技术领域发展中的两大技术支柱.以高速计算机、示波器、IC测试仪器为主体的资讯处理技术追求资讯处理的高速化、容量的增大化和体积的小型化;以手机、卫星通讯及蓝芽技术等为代表的资讯通讯技术追求多通道数、高效能化和多功能化，使得使用频率不断提高，进入高频甚至超高频领域.在高频电路中，由于基板介电常数越低，讯号传播得越快;基板的介电常数越小，损耗因数越小，讯号传播的衰减越小，因此，要实现高速传输、低能量损耗与小的传输延时，则对基板材料提出了更高的要求，即要求基板材料为低ε、低tanδ.
此外，高的耐热性，低的吸水性和高的尺寸稳定性也是高频电路对基板材料的基本要求.传统的基板材料***FR4***所用的基体树脂主要为环氧树脂，因其成本低、工艺成熟而在印刷电路板中大量使用;但作为高频电路基板材料，却暴露出介电效能低劣、耐热性不佳、热膨胀率偏高、耐溼性差等缺陷.因此开发适合高频电路基板材料用的树脂体系是印刷电路板行业目前研究的一个重要方向，而对EP进行改性并借助EP较为成熟的生产和加工工艺研究、开发和制备新型的树脂体系，是制备高效能电路基板的一条非常经济有效的途径[3-5] .
研究表明，无机奈米粒子弥散分布的树脂基体材料，由于奈米粒子具有的表面特性和晶体结构使基体材料显示出一系列优异的效能，其中奈米SiO2 改性树脂基体具有很多优异的效能[8-10]，但奈米SiO2表面存在大量的羟基使其表现为亲水性、易团聚，贮存稳定性差等缺点.因此奈米颗粒在树脂中的均匀分散是制备高效能奈米颗粒弥散分布有机树脂的一个重要环节.
本文采用矽烷偶联剂KH570改性奈米SiO2粉体，通过共混法制备了高效能SiO2EP树脂复合材料，并对其微观结构、热稳定性和介电效能进行研究.
1、实验部分
原料
奈米SiO2质量分数≥，粒径15 nm，杭州万景新材料有限公司;苯***.***、二甲苯***.***、无水乙醇、H2O2 ***30 %，.***，γ2***甲基丙烯酰氧***丙基三甲氧基矽烷***. KH570***、环氧树脂***E44，6101******湖南三雄化工厂***、固化剂聚酰亚胺***低分子650******湖南三雄化工厂***.
改性环氧树脂复合材料的制备
参考文献[11]，采用 γ2***甲基丙烯酰氧***丙基三甲氧基矽烷***KH570***对奈米SiO2进行表面改性处理得到亲油性奈米SiO2粉体.
SiO2改性环氧树脂复合材料的制备工艺如下***以2% SiO2EP为例***：取2 g亲油性SiO2粉体，超声分散于80 mL二甲苯中，然后加入49 g环氧树脂，搅拌均匀后再加入49 g的聚酰胺固化剂，超声分散搅拌均匀，最后将混合体系倾入铝制模具中，放置于烘箱中先于120 ℃预固化2 h，再升温至150 ℃固化3 h，最后于180 ℃固化1 h得最终试样. 为对比不同试样的效能，采用相同工艺制备了未新增奈米SiO2的EP.不同组成的试样编号如表1所示.
效能测试
采用傅立叶变换红外光谱***FTIR，Avatar360，Nicolet***研究改性奈米SiO2前后，不同试样中化学键的变化，判断可能发生的反应.操作条件：采用KBr压片法制样，测量的波长范围为***4 000～400*** cm-1.
采用扫描电子显微镜***SEM，JSM6700F，Jeol***表征微观形貌，观察奈米颗粒在复合材料中的分散情况.
用STA449C综合热分析仪研究试样的热稳定性.操作条件：样品质量为25～35 mg，Ar流量为50 mL?min-1，升温速率为10 ℃?min-1，温度变化范围为***0～800*** ℃.
介电常数是指介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场，在相同的原电场中某一介质中的电容率与真空中的电容率的比值. 介电损耗是电介质在交变电场中，由于消耗部分电能而使电介质本身发热的现象.SiO2改性环氧树脂复合材料的介电常数和介电损耗采用美国安捷伦公司生产的Agilent 4991A高频阻抗分析仪测试，测试频率为1 M～1 G，测试夹具为美国安捷伦公司生产的Agilent16453A介电效能测试夹具.
2、结果与讨论
分析
图1为3种试样的红外图谱.对改性奈米SiO2而言，位于1 103 cm-1左右的一个宽强峰及812 cm-1附近的一个尖峰属于Si-O-Si键的对称振动峰***νSi-O-Si*** .波数为1 395 cm- 1 的吸收峰属于νSiO-H的伸缩振动峰;波数为1 637 cm-1 处的吸收峰属于νC = C 的伸缩振动峰，波数为1 606 cm-1 处的吸收峰归属于νC-C的收缩振动峰，这两种化学键均来自于矽烷偶联剂KH570，从这几个吸收峰来看，矽烷偶联剂已经成功地连线在SiO2表面[11-12].同时由于改性奈米SiO2中仍存在Si-OH键振动峰，表明偶联剂在奈米SiO2表面的反应进行得并不完全，偶联剂用量对SiO2改性效果的影响有待进一步研究.
由于聚酰亚胺固化EP材料的官能团较多，本文重点分析新增改性SiO2后，相应官能团的变化.对比新增改性奈米SiO2前后EP的红外吸收，可知奈米SiO2在1 395 cm- 1处的峰消失，同时EP材料中出现于1 628 cm-1处的δCO-H和1 405 cm-1处的δN-H的强度降低甚至消失，表明矽烷偶联剂和改性奈米SiO2与EP树脂材料发生了化学反应，导致δCO-H和δN-H吸收峰强度降低或者消失.
波数/cm-1
奈米SiO2新增量对EP热稳定效能的影响
图2为不同样品在Ar气氛下的热重***TG***曲线和微分热重***DTG***曲线.从图2***a***所示TG曲线可以看出，不同组成的试样在Ar气氛中的热失重过程相似，在300～500 ℃，在相同的温度下，随SiO2含量的增加，失重率显著升高;而当失重率相同时，随SiO2含量的增加，复合树脂对应的温度升高，表明其热稳定性增加.表2给出了不同试样一定失重率对应的温度.
从图2***b***所示DTG曲线可以看出，0#试样有两个峰值，这表明EP基体的分解可大致分为两个步骤，这两个失重峰对应的分别是环氧树脂基体的热分解和裂解残碳的氧化[13-14].随着新增量的增加，第一个峰值逐渐变平缓直到最后消失，而失重速率最大时对应的峰值温度***见表2***则逐渐升高，这也表明随新增量的增加，偶联剂的官能团和改性奈米SiO2表面残留的Si-OH与基体树脂的官能团发生了化学反应，从而提高了树脂基体的“牢固度”[15].新增量越多，“牢固度”增加的程度越大，从而导致基体材料的热稳定性逐渐提高.
由于环氧树脂及其固化剂含有较多的氧，因此尽管在惰性气氛中进行热分解研究，但其裂解后的残炭量几乎完全消失，残余质量与新增在其中的SiO2量相一致[14].
奈米SiO2新增量对EP微观形貌的影响
图3为新增不同奈米SiO2颗粒的SiO2/EP复合材料的微观形貌图谱.从图3***a***中可以看出，未新增SiO2的试样断面较为粗糙;从图3***b***～***e***可以看出，随SiO2新增量的增加，其在EP中的分布由分散均匀，团聚少***图3***b*** 和3***c******，逐步改为团聚明显，分散均匀性差***图3***d*** 和3***e******.当新增量为4%时，奈米SiO2均匀地分散在EP基体中，粒径约为30 nm，对比原始SiO2尺寸，奈米颗粒还存在微弱的团聚现象.随新增量的增加，奈米SiO2团聚现象明显增加，当新增量增加到16%时，奈米颗粒出现严重的团聚现象，这将影响其介电效能.这种团聚一方面是由于奈米颗粒有很高的比表面积，同时由于偶联剂与奈米SiO2颗粒表面Si-OH反应得并不完全，导致奈米颗粒表面仍存在Si-OH，这些官能团彼此之间可以发生缩合反应导致颗粒团聚.
奈米SiO2新增量对EP基体介电效能的影响
奈米SiO2新增量对EP介电常数的影响
图4为不同试样的介电常数与测试频率的关系曲线图.从图4可以看出，5组试样的介电常数均随着频率的升高呈下降趋势.同时随着奈米SiO2新增量的增加，试样的介电常数呈先降低后升高的趋势.当新增量为4%时，试样的介电常数具有最低值.
log***f/Hz***
析认为，当奈米SiO2的新增量小于4%时，奈米SiO2新增到树脂基体后，形成了“ 核壳过渡层”结构，以“核”作为交联点使得复合材料的交联度提高，其极性基团取向活动变得困难， 因而复合材料的介电常数下降.而当奈米SiO2的新增量大于4%时，奈米SiO2本身介电效能较高的影响超过了其对树脂基体极性基团的“束缚”作用而产生了介电效能降低效应，这就导致复合材料介电常数的增加.
奈米SiO2新增量对EP介电损耗的影响
图5为5种试样的介电损耗随频率的变化曲线.从图5可以看出，试样的介电损耗均随测试频率的增加先升高后降低;随着奈米SiO2加入量的增多呈现先降低后升高的趋势.同一测试频率下，当奈米SiO2的新增量为4%时，材料的介电损耗最低;当奈米SiO2的新增量为6%时，材料的介电损耗开始增加;当奈米SiO2的新增量为16%时，材料的介电损耗接近纯EP试样的介电损耗.
分析认为，复合材料的介电损耗取决于环氧树脂极性基团的松弛损耗和极性杂质电导损耗的共同作用.加入奈米SiO2后，一方面改性奈米SiO2表面的官能团可以与聚酰亚胺固化EP中的官能团反应，束缚了树脂基体中极性基团的运动，从而降低了松弛损耗;另一方面，改性后的奈米颗粒表面不可避免地存在一些极性基团，这些基团同时增加了电导损耗，复合材料的介电损耗正是这二者共同作用的结果.当奈米SiO2的新增量小于6%时，试样的松弛损耗的降低效果高于电导损耗的增加效果，所以试样的介电损耗均比纯EP的小.而当奈米SiO2的新增量为16%时，奈米SiO2出现明显的团聚现象，这就导致松弛损耗的效果迅速降低，从而导致试样总体的介电损耗接近纯EP试样.
3、结论
利用矽烷偶联剂对奈米SiO2进行表面改性，通过共混法制备了不同奈米SiO2含量的SiO2/EP奈米复合材料，研究了SiO2的新增对复合材料微观结构、耐热性和介电效能的影响.结论如下：
1 *** 当奈米SiO2含量在0～16%时，随着奈米SiO2含量的增加，SiO2/EP奈米复合材料的热稳定性逐渐升高.
2*** SiO2/EP奈米复合材料的介电效能随着测试频率的升高呈下降趋势.同一测试频率下，随着奈米SiO2新增量的增加，试样的介电常数呈先降低后升高趋势.
3***当奈米SiO2含量为4%时，复合材料的综合性能最优.其耐热性较好，介电效能最优***频率为1 GHz时，介电常数为，介电损耗为 53***.
>>>下页带来更多的
1．余志伟，萍乐坳陷西部中石碳世黄龙期沉积相分析，岩相古地理研究及编图通讯，86（1）.2．余志伟，江西萍乐坳陷西部中石碳统黄龙组白云岩成因探讨，沉积学报(核心期刊)，88（3）.3．余志伟等，TR-B/PE薄膜试验研究，大连科技情报，90（1）.4．余志伟等，研磨碳酸钙填料在文化印刷用纸中的应用，江西造纸，90（2）.5．余志伟等，新型电工电子级填料的特征及应用，电子化工材料信息，90（12）.6．余志伟等，TR材料的工艺特性及应用效果，热固性树脂，91（2）.7．余志伟，粉石英在微孔硅酸钙保温材料中的应用研究，华东地质学院学报，97（3）.8．余志伟等，硅微粉增韧环氧树脂的研究，华东地质学院学报，98（1）.9．廖巨浪 余志伟，粉石英在蓄电池胶壳中的应用”，华东地质学院学报，98（2）.10．余志伟等，“增韧硅微粉研制”，非金属矿(核心期刊)，98（4）.11．余志伟等，“硅微粉染色研究”，非金属矿(核心期刊)，98（6）.12．余志伟，“粉石英分级技术研究”，非金属矿(核心期刊)，99（1）.13．余志伟，“粉石英表面改性研究”，无机盐工业(核心期刊)，99（1）.14．余志伟等，一种新型工业矿物原料-粉石英，中国非金属矿工业导刊，99（1）.15．余志伟，包膜硅微粉增韧环氧树脂机理的研究，热固性树脂，99（1）.16．余志伟，碳氧同位素在白云岩成因研究中的应用，矿物岩石地球化学通讯(核心期刊)，99（1）.17．余志伟等，电工专用填料开发研究，华东地质学院学报，99（2）.18．余志伟等，利用粉石英尾砂开发电工填料的研究，中国非金属矿工业导刊，99（3）.19．余志伟等，粉石英改性及效果研究”，非金属矿(核心期刊)，99（4）.20．余志伟等，石英表面改性及应用效果，化工冶金(核心期刊)，99（10）.21．邓慧宇 余志伟等，粉石英尾砂超细粉碎研究，中国粉体技术，2000（2）.22．余志伟，改性粉石英在PE薄膜中的应用，非金属矿(核心期刊)，2000（4）.23．余志伟，江西滑石矿成矿条件及成因分析，中国非金属矿工业导刊，2001（1）.24．余志伟，粉石英填料在硬质橡胶制品中的应用，非金属矿(核心期刊)，2001（2）.25．余志伟等，矿物填料改性工艺研究，化工矿物与加工(核心期刊)，2001（4）.26．余志伟，改性填料提高复合材料抗冲击性能研究，西安工程学院学报(核心期刊)，2001（3）.27．余志伟等，纳米稀土转光材料研究，稀有金属材料与工程(核心期刊)，2001（11）（SCI检索）.29．余志伟，粉石英在环氧树脂封装材中的应用，非金属矿(核心期刊)，2002（2）.30．余志伟等，西部粉石英矿开发利用研究，中国非金属矿工业导刊，2002（3）.31．余志伟等，江西省非金属矿产资源及开发，中国粉体技术(核心期刊)，2002（3）.32．邓慧宇 余志伟等，金溪膨润土钠化改型研究”，非金属矿(核心期刊)，2002（2）.33．余志伟等，镁质粘土抗菌材料研究，非金属矿(核心期刊)，2003（2）.34．余志伟等，膨润土纳米抗均材料研制，矿物岩石(核心期刊)，2003(4) （EI检索）.35．余志伟等，Reseach on rare earth encapsulated luminescent material，journal of rare earths(核心期刊)，December 2004（EI检索）.36．漆小鹏 余志伟，溶胶—凝胶法制备稀土无机发光材料及其发光性能的研究”，中国稀土学报(核心期刊)，2003(2).37．余志伟等，明矾石合成4A分子筛研究，云南大学学报(核心期刊)，2004(4A).38．余志伟等，天然粉石英矿加工技术研究，云南大学学报(核心期刊)，2004(4A).39．周春为 余志伟，宜黄晶质石墨碱法提纯研究，中国非金属矿工业导刊，2004(增刊).40．葛金龙 余志伟，环氧树脂/纳米粘土复合材料制备与性能研究，中国非金属矿工业导刊，2004(增刊)42．余志伟等，纳米粘土增韧环氧树脂的研究，塑料科技(核心期刊)，2005(4).43．漆小鹏 余志伟，纳米级稀土-微米级无机填料复合转光材料的研究，稀土(核心期刊)，2005(1).44．余志伟等，纳米粘土/EP复合材料性能研究，中国非金属矿工业导刊，2005(4).45．余志伟等，纳米粘土提高环氧树脂绝缘材料力学性能研究，绝缘材料，2005(3)46．张延峰 余志伟，镁质粘土新型抗菌材料，中国非金属矿工业导刊，2005(5).47．余志伟，纳米粘土增强材料研究，精细化工(核心期刊)，2007（9）48．余志伟，云阳微结晶石英岩矿成因探讨，地质科技情报(核心期刊)，2007（9）49．余志伟等，宜黄细晶质石墨酸法提纯实验研究，东华理工大学学报，7007（）50．邢丽华，余志伟（通讯作者），石墨伴生钒矿中钒的焙烧浸取及分析研究，非金属矿(核心期刊)，2007（6）51．海霞，余志伟（通讯作者），石英表面覆钛研究，非金属矿(核心期刊)，2008，31（4）52．余志伟，玉山蒙脱土结构改性几应用研究，非金属矿(核心期刊)， 2008，31（4）53．余志伟，邢丽华，石墨尾矿提钒及综合利用研究，金属矿山(核心期刊)，2008,386期（8）54．余志伟，海霞，赵安，Mg-土吸附剂的吸附性能，精细化工(核心期刊)， 2008,(12)
［1］曾清华，王栋知，王淀佐.聚合物-粘土矿物纳米复合材料.化工进展，1998，17（2）：13～16.
［2］王立新，张楷亮，任丽，等.聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的研究进展.复合材料学报，2001，18（3）：5～9.
［3］ Giannalis E layered silicate Mater，1996，8（1）：29～35.
［4］ Alexandre M，Dubois silicate nanocomposites：Preparation，properties and uses of a new class of Sci Eng，2000，Report，28（1～2）：1～63.
［5］徐卫兵.聚合物/蒙脱土插层纳米复合材料的研究.中国科学技术大学，博士论文，2001.
［6］张琴.熔体插层聚丙烯纳米复合材料：形成过程、剥离机理、形态与性能.四川大学，博士论文，2002.
［7］袁昌来，董发勤.粘土/有机纳米复合粉体材料.中国非金属矿工业导刊，2003，（4）：14～17.
［8］吕建坤.环氧树脂及高性能热塑性树脂与粘土插层复合的研究.浙江大学，博士论文，2001.
［9］须藤俊男，著.严寿鹤，刘万，贾克实，译.粘土矿物学.北京：地质出版社，1981.
［10］ OlejnikSL，，1968，72（1）：241～249.
［11］ Theng B K G，Churchman G J，Whitton J S，Claridge G G of Intercalation Methods for differentiating halloysite from and Clay Minerals，1984，32（4）：249～258.
［12］ of Solid State13Cand29Si nuclear Magnetic Resonance spectra of Kaolinite and Clay Minerals，1985，33（3）：173～180.
［13］ Sugahara Y，Satokawa S，Kuroda K，Kato for the Formation of Interlayer Polyacrylonitrile in and Clay Minerals，1988，36（4）：343～348.
［14］ Sidheswaran P，Bhat A N，Ganguli of Salts of Fatty Acids into and Clay Minerals，1990，38（1）：29～32.
［15］ Sugahara Y，Satokawa S，Kuroda K，Kato of a kaolinite-polyacrylamide intercalation and Clay Minerals，1990，38（2）：137～143.
［16］ Tunney J J，Detellier and characterization of two distinctet hylene glycol derivatives of and Clay Minerals，1994，42（5）：552～560.
［17］ Tunney J J，Detellier nanocomposite （ethyleneglycol）-kaolinite ，8：927～935.
［18］ Frost R L，Tran T H，Kristof spectroscopy of the lattice region of kaolinite and its Spectroscopy，1997，13：175～186.
［19］ Frost R L，Kristof of halloysite：a Raman Spectroscopic and Clay Minerals，1997，45（4）：551～563.
［20］ Frost R L，Tran T H，Kristof structure of a intercalated ordered kaolinite-a Raman microscopy Minerals，1997，32：587～596.
［21］ Komori Y，Sugahara kaolinite-NMF-methanol intercalation compound as a versatile intermediate for further intercalation reaction of ，1998，13（4）：930～934.
［22］ Komori Y，Sugahara Y，Kuroda transformation of a kaolinite-poly（acrylamide）intercalation ，1999，9：3081～3085.
［23］ Gardolinski J E，Zamora P P，Wypych and Characterization of akaolinite-1-methyl-2-pyrrolidone Intercalation of Colloid and Interface Science，1999，211：137～141.
［24］ Itagaki T，Komori Y，Sugahara Y，Kuroda of a kaolinite-poly（β-alanine）intercalation ，2001，11：3291～3295.
［25］ Komori Y，Sugahara intercalation of poly（vinylpyrrolidone）into kaolinite by arefined guest displacement ，1999，11：3～6.
［26］ Komori Y，Sugahara Y，Kuroda of alkylamines and water into kaolinite with methanol kaolinite as an Clay Science，1999，15：241～252.
［27］ Takenawa R，Komori Y，Hayashi S，Kawamata J，Kuroda of nitroanilines into kaolinite and second harmonic ，2001，13：3741～3746.
［28］ Matsumura A，Komori Y，Itagaki T，Sugahara Y，Kuroda of a kaolinite-nylon 6 intercalation ，2001，74：1153～1158.
［29］ Szilvia Papp，Anna Szucs，Imre synthesis of monodisperse Pd nanoparticles in layered State Ionics，2001，141～142：169～176.
［30］ Patakfalvi R，Oszko A，Dekany and characterization of silver nanoparticle/kaolinite and Surfaces A：，2003，220：45～54.
［31］卢寿慈.粉体加工技术.北京：中国轻工业出版社，1999.
［32］杨雅秀，张乃娴，苏昭冰，等.中国粘土矿物.北京：地质出版社，1994.
［33］ Hayashi Study of Dynamics and Evolution of Guest Molecules in Kaolinite/Dimethyl and Clay Minerals，1997，45（5）：724～732.
［34］ Hayashi Study of Dynamics of dimethyl Sulfoxide Molecules in Kaolinite/Dimethyl Sulfoxide Intercalation ，1995，99：7120～7129.
［35］ Hayashi S，Ueda T，Hayamizu K，et study of kaolinite.Ⅰ.29Si，27Al， Phys Chem，1992，96：10992～10928.
［36］ Xie X L，Hayashi study of kaolinite in tercalation compound with formamide and its derivatives.Ⅰ.Structure and orientation of guest Phys Chem B，1999，103：5949～5955.
［37］ Tunney J J，Detellier nanocomposite （ethyleneglycol）～kaolinite ，1998，8：927～935.
［38］ Komori Y，Sugahara kaolinite-NMF-methanol intercalation compound as a versatile intermediate for further intercalation reaction of ，1998，13（4）：930～934.
［39］ Komori Y，Sugahara Y，Kuroda transformation of a kaolinite-poly（acrylamide）intercalation ，1999，9：3081～3085.
［40］ Kelleher B P，Sutton D，O'Dwyer T Effect of Kaolinite Intercalation on the Structural Arrangements of NMethylformamide and of Colloid and Interface Science，2002，255：219～224.
［41］Frost R L，Kristof J，Horrath E，et Interface Sci，1999，412：380.
［42］王林江，吴大清，袁鹏，等.高岭石/甲酰胺插层的1H魔角旋转核磁共振谱.科学通报，2001，46（22）：1910～1913.
［43］ Tunney J J，Detellier modified of methoxy groups on the interlamellar aluminol surface of ，1996，6（10）：1679～1685.
［44］赵顺平，夏华，张生辉.高岭石/有机插层复合材料的研究进展.材料科学与工程学报，2003，21（4）：620～624.
［45］古映莹，廖仁春，吴幼纯，等.高岭石-MBT复合材料的制备及其对Pb2+的吸附性能.贵州化工，2001，26（3）：23～25.
［46］ FrostRL，VanDerGaastSJ，Zbik M，Kloro eJT，Paroz G kaolinite：a hihly ordered kaolinite that is difficult to intercalate-an XRD，SEM and Raman spectroscopic Clay Science，2002，20：177～187.
［47］王林江，吴大清.高岭石有机插层反应的影响因素.化工矿物与加工，2001，（5）：29～32.
［48］李伟东，黄建国，许承晃.高岭土-二甲亚砜夹层复合物的形成机理.华侨大学学报（自然科学版），1994，15（1）：48～52.
［49］李学强，夏华.高岭土-乙酸钾夹层复合物制备.非金属矿，2002，25（4）：22～23.
［50］ Tunney J J，Detellier and Characterization of two Distinct Ethylene Glycol Derivatives of and Clay Minerals，1994，42（5），552～560.
［51］ Sato of Kaolinite-Amino acid intrecalates derived from hydrated and Clay Minerals，1999，47（6）：793～802.
［52］ Itagati A，Matsumura A，Kato M，et of material of science letters，2001，20：1483～1484.
［53］沈忠悦，袁明永，叶瑛，杨帅杰.高岭石的夹层化合物及其剥片作用.非金属矿，2000，23（6）：12～13.
［54］刘岚，罗远芳，贾德民.聚合物/高岭石嵌入纳米复合材料研究进展.合成橡胶工业，2002，25（3）：190～193.
［55］ Lawrence G，Ginanelis polymer electrolyte nanocomposites：Melt intercalation of poly（ethyleneoxide）in micatype Mater，1995，7（2）：154～156.
［56］ LiuYJ，Schindler J L，DeGroot D C，et ，structure，and reactions of poly（ethyleneoxide）/V2O5intercalative Mater，1996，8（2）：525～534.
［57］ Murray H and new applications for kaolin，smectite，and palygorskite：A general Clay Sci，2000，17（5～6）：207～221.
［58］ Balbir Singh，Woodlands，Ian Donald Richard Mackinnon，Ellengrove，Both of Patent 6022821，2000.
［59］ John Gerard Thompson，Page；Ian Donald Richard Mackinnon，Ellengrove；Sasha Koun，Cook；Neil Gabbitas，Kambah，all of Patent 5858081，1999.
既然你这么急，给你推荐一个人吧 他能帮你的，很快Q9281 06483
参考文献标注的正确格式如下：1、参考文献格式为：[序号]+著作作者+篇名或书名等+参考文献的类型+著作的“出版年”或期刊的“年，卷(期)”等+“：页码(或页码范围)”。2、引用别人的毕业论文的标注格式为(毕业论文类型为学位论文[D])：[序号]主要责任者.文献题名[D].出版地：出版单位.出版年：起止页码(可选)。3、举例如：[11]张筑生.微分半动力系统的不变集[D].北京：北京大学数学系数学研究所，1983：1-7。
碳纤维环氧树脂复合材料是由纤维、基体和界面层三部分组成的一种新型材料，由于其低密度、高比强度、高比模量、耐热及稳定的物理化学性质等特点，在航空航天、现代化国防、医疗和建筑等领域得到广泛的应用。然而在碳纤维环氧树脂复合材料丝线制备过程中，碳纤维、树脂粘度、固化条件、缠绕张紧力和缠绕丝线结构等因素都影响碳纤维丝线材料的性能。在碳纤维环氧树脂复合材料制备过程中，很少有学者对碳纤维丝缠绕拉力进行详细研究。本文针对碳纤维复合材料制备过程中不同缠绕拉力，对材料特性的影响进行了试验研究，以便确定最佳缠绕拉力，提高复合材料的性能。试验采用T700碳纤维丝束与环氧树脂，把卷筒碳纤维安装在自动绕线机机架上，再将碳纤维丝通过树脂槽：向树脂槽内注入环氧树脂；使用拉力延伸计对碳纤维丝缠绕拉力进行设定；使碳纤维通过环氧树脂槽，在自动绕线机的矩形支架上进行缠绕。完成缠绕之后，将缠绕的碳纤维矩形支架放置高温箱中旋转支架上进行循环加热固化；固化之后，用粘结剂加固夹片制作试样。把固化好后的缠绕架上的碳纤维环氧树脂复合材料丝分为4组，每相邻3圈碳纤维复合材料丝作为一组，对每组中碳纤维环氧树脂复合材料丝进行试验。每次试验控制碳纤维丝缠绕拉力，缠绕拉力分布为15、30、44、59、78、90N。将试样夹固在拉伸试验机的拉伸头处，加载从试样开始到断裂结束，拉伸试验机加载速度控制为，延伸范围为50mm，最后测试应力应变曲线。缠绕架不同位置处的碳纤维样本在同一缠绕拉力作用下所测的拉伸模量基本相近。这是由于在碳纤维丝刚开始缠绕时，开始阶段施加的缠绕拉力处于非稳定状态，使得碳纤维丝在缠绕过程开始阶段受力不均匀，导致材料拉伸模量稍微偏大。在缠绕拉力不断增加的过程中，材料拉伸模量先降低再升高。当缠绕拉力为44N时，碳纤维环氧树脂复合材料丝的模量最低；当缠绕拉力为78N和90N时，碳纤维环氧树脂复合材料丝的模量最高。但78N和90N时，材料的拉伸模量一致，这是由于缠绕张力越大，碳纤维丝与缠绕支架和树脂槽喷嘴处的摩擦力增大，导致在缠绕过程中碳纤维丝结构受损，材料的拉伸模量降低。缠绕架不同位置处的碳纤维样本在同一缠绕拉力作用下所测的拉伸强度基本相近。说明在不同位置处的样本的拉伸强度均匀性较好。不同缠绕拉力作用下，材料的拉伸强度不同。随着缠绕拉力的增大，材料的拉伸强度基本呈现先增大再减小的趋势。当缠绕拉力为55N时，碳纤维环氧树脂复合材料丝的拉伸强度最大，为。最大拉伸强度与最小拉伸强度差值为180Mpa，可见缠绕拉力对材料的拉伸强度有很大的影响。因此要制作高强度的碳纤维复合材料时，尽量使缠绕拉力控制在60N左右。但缠绕拉力过高，则碳纤维丝与缠绕支架和树脂槽喷嘴处的摩擦力增大，碳纤维丝结构易受损，影响材料特性。综上所述，材料拉伸强度与缠绕拉力之间的关系比拉伸模量和缠绕拉力之间的关系更敏感。要制作高强度、高模量的碳纤维环氧树脂复合材料，必须选取合适的缠绕拉力。通过对碳纤维环氧树脂复合材料在不同缠绕拉力作用下的性能试验可得以下结论：不同缠绕拉力对缠绕初始阶段的碳纤维丝拉伸模量有一定的影响，但同一缠绕拉力，相同位置处材料的拉伸模量均匀性较好。应在制作过程中，严格控制缠绕拉力的稳定性。不同的缠绕拉力对碳纤维丝复合材料拉伸强度和拉伸模量有一定的影响，随着试验缠绕拉力的增大，材料拉伸强度先增后减，拉伸模量先减后增。在缠绕拉力为59N时，材料拉伸强度最大；在缠绕拉力为78N时，材料拉伸模量最大。理论上选择缠绕拉力越大，碳纤维丝拉伸模量越大，但材料与缠绕机构摩擦会增大，影响材料微观结构和性能。碳纤维复合材料拉伸强度与缠绕拉力之间的关系比拉伸模量和缠绕拉力之间的关系更敏感。综上，在制作碳纤维环氧树脂复合材料丝过程中，选择缠绕拉力为60N左右，能更好的保证材料的拉伸强度和拉伸模量。
现面以结构加固用的碳纤维布为例说明碳纤维的性能： 碳纤维布加固技术是利用碳素纤维布和专用结构胶对建筑构件进行加固处理，该技术采用的碳素纤维布强度是普通二级钢的10倍左右。具有强度高、重量轻、耐腐蚀性和耐久性强等优点。厚度仅为2mm左右，基本上不增加构件截面，能保证碳素纤维布与原构件共同工作。 1、碳纤维介绍 碳纤维根据原料及生产方式的不同，主要分为聚丙烯腈（PAN）基碳纤维及沥青基碳纤维。碳纤维产品包括PAN基碳纤维（高强度型）及沥青基碳纤维（高弹性型）。 2、环氧树脂 不同类型的树脂还可以保证其对砼具有良好的渗透作用，例如底涂树脂；以及对碳纤维片与砼结构的粘接作用，例如环氧粘结树脂等。 （1）环氧树脂简介 仅仅依靠碳纤维片本身并不能充分发挥其强大的力学特性及优越的耐久性能，只有通过环氧树脂将碳纤维片粘附于钢筋混凝土结构表面并与之紧密地结合在一起形成整体共同工作，才能达到补强的目的。因此，环氧树脂的性能是重要的关键之一。环氧树脂因类型不同而有不同的性能，适应于各个部位的不同要求。例如底涂树脂对混凝土具有良好的渗透作用，能渗入到混凝土内一定深度；粘贴碳纤维片的环氧树脂易于"透"过碳纤维片，有很强的粘结力。依使用温度的不同，树脂还分为夏用及冬用类树脂。2、碳纤维材料与其他加固材料对比 （1）抗拉强度：碳纤维的抗拉强度约为钢材的10倍。 （2）弹性模量：碳纤维复合材料的拉伸弹性模量高于钢材，但芳纶和玻璃纤维复合材料的拉伸弹性模量则仅为钢材的一半和四分之一。 （3） 疲劳强度：碳纤维和芳纶纤维复合材料的疲劳强度高于高强纲丝。金属材料在交变应力作用下，疲劳极限仅为静荷强度的30%～40%。由于纤维与基体复合可缓和裂纹扩展，以及存在纤维内力再分配的可能性，复合材料的疲劳极限较高，约为静荷强度的70%～80%，并在破坏前有变形显著的征兆。 （4）重量：约为钢材的五分之一。 （5）与碳纤维板的比较：碳纤维片材可以粘贴在各种形状的结构表面，而板材更适用于规则构件表面。此外，由于粘贴板材时底层树脂的用量比片材多、厚度大，与混凝土界面的粘接强度不如片材。
从18世纪60年代开始，我们的世界在第一次工业革命的引领之下，日新月异，发展迅猛，就如同打开了发展速度这个“潘多拉魔盒”一样，一发不可收拾。而与之对应的则是各类的新型产品，技术革命以及颠覆式的创新。邓公曾讲过，科技是第一生产力。而如今看来，的确如此。技术的提升创新甚至是革命，带来的是前所未有的惊喜和对传统产品巨大的冲击力。碳纤维便是如此应运而生。究竟碳纤维有何过人之处，今日且听笔者娓娓道来。
碳纤维管又称碳素纤维管，也称碳管，碳纤管，是采用碳纤维复合材料预浸入苯乙烯基聚脂树脂经加热固化拉挤(缠挠)而成。在制过程中，可以通过不同的模具生产出各种型材，如：不同规格的碳纤维圆管，不同规格的方管，不同规格的片材，以及其它型材：在制作过程中也可以包3K进行表面包装美化等等。而我们知道，碳纤维管的基础便是碳纤维，碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维。其中含碳量高于99%的称石墨纤维。碳纤维的微观结构类似人造石墨，是乱层石墨结构。碳纤维各层面间的间距约为到，各平行层面间的各个碳原子，排列不如石墨那样规整，层与层之间借范德华力连接在一起。
通常也把碳纤维的结构看成由两维有序的结晶和孔洞组成，其中孔洞的含量、大小和分布对碳纤维的性能影响较大。
当孔隙率低于某个临界值时，孔隙率对碳纤维复合材料的层间剪切强度、弯曲强度和拉伸强度无明显的影响。有些研究指出，引起材料力学性能下降的临界孔隙率是1%-4%。孔隙体积含量在0-4%范围内时，孔隙体积含量每增加1%，层间剪切强度大约降低7%。通过对碳纤维环氧树脂和碳纤维双马来亚胺树脂层压板的研究看出，当孔隙率超过时，层间剪切强度开始下降。由试验得知，孔隙主要分布在纤维束之间和层间界面处。并且孔隙含量越高，孔隙的尺寸越大，并显著降低了层合板中层间界面的面积。当材料受力时，易沿层间破坏，这也是层间剪切强度对孔隙相对敏感的原因。另外孔隙处是应力集中区，承载能力弱，当受力时，孔隙扩大形成长裂纹，从而遭到破坏。
即使两种具有相同孔隙率的层压板(在同一养护周期运用不同的预浸方法和制造方式)，它们也表现处完全不同的力学行为。力学性能随孔隙率的增加而下降的具体数值不同，表现为孔隙率对力学性能的影响离散性大且重复性差。由于包含大量可变因素，孔隙对复合材料层压板力学性能的影响是个很复杂的问题。这些因素包含：孔隙的形状、尺寸、位置;纤维、基体和界面的力学性能;静态或者动态的荷载。
相对于孔隙率和孔隙长宽比，孔隙尺寸、分布对力学性能的影响更大些。并发现大的孔隙(面积>)对力学性能有不利影响，这归因于孔隙对层间富胶区的裂纹扩展的产生影响。
碳纤维兼具碳材料强抗拉力和纤维柔软可加工性两大特征，是一种新的力学性能优异的新材料。碳纤维拉伸强度约为2到7GPa，拉伸模量约为200到700GPa。密度约为到克每立方厘米，这除与原丝结构有关外，主要决定于炭化处理的温度。一般经过高温3000℃石墨化处理，密度可达克每立方厘。再加上它的重量很轻，它的比重比铝还要轻，不到钢的1/4，比强度是铁的20倍。碳纤维的热膨胀系数与其它纤维不同，它有各向异性的特点。碳纤维的比热容一般为。热导率随温度升高而下降平行于纤维方向是负值(到)，而垂直于纤维方向是正值(32到22)。碳纤维的比电阻与纤维的类型有关，在25℃时，高模量为775，高强度碳纤维为每厘米1500。这使得碳纤维在所有高性能纤维中具有最高的比强度和比模量。同钛、钢、铝等金属材料相比，碳纤维在物理性能上具有强度大、模量高、密度低、线膨胀系数小等特点，可以称为新材料之王。
碳纤维除了具有一般碳素材料的特性外，其外形有显著的各向异性柔软，可加工成各种织物，又由于比重小，沿纤维轴方向表现出很高的强度，碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度、比模量综合指标，在现有结构材料中是最高的。碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500兆帕以上，是钢的7到9倍，抗拉弹性模量为230到430G帕亦高于钢;因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000兆帕以上，而A3钢的比强度仅为59兆帕左右，其比模量也比钢高。与传统的玻璃纤维相比，杨氏模量(指表征在弹性限度内物质材料抗拉或抗压的物理量)是玻璃纤维的3倍多;与凯夫拉纤维相比，不仅杨氏模量是其的2倍左右。碳纤维环氧树脂层压板的试验表明，随着孔隙率的增加，强度和模量均下降。孔隙率对层间剪切强度、弯曲强度、弯曲模量的影响非常大;拉伸强度随着孔隙率的增加下降的相对慢一些;拉伸模量受孔隙率影响较小。
碳纤维还具有极好的纤度(纤度的表示法之一是9000米长纤维的克数)，一般仅约为19克，拉力高达300kg每微米。几乎没有其他材料像碳纤维那样具有那么多一系列的优异性能，因此在旨度、刚度、重度、疲劳特性等有严格要求的领域。在不接触空气和氧化剂时，碳纤维能够耐受3000度以上的高温，具有突出的耐热性能，与其他材料相比，碳纤维要温度高于1500℃时强度才开始下降，而且温度越高，纤维强度越大。碳纤维的径向强度不如轴向强度，因而碳纤维忌径向强力(即不能打结)而其他材料的晶须性能也早已大大的下降。另外碳纤维还具有良好的耐低温性能，如在液氮温度下也不脆化。
所以综合来讲，碳纤维管具有强度高，寿命长、耐腐蚀，质量轻、低密度等优点。尺寸稳定、导电、导热、热膨胀系数小、自润滑和吸能抗震等一系列优异性能。并具有高比模、耐疲劳、抗蠕变、耐高温、耐腐蚀、耐磨损等。
而如今，碳纤维的应用也是非常的广泛，除了我们已知的航空航天材料以及军工产品外，在民用方面也是很丰富的。而碳纤维管更是与日常生活密不可分，得益于独特的硬度与轻度，，广泛应用于风筝、航空模型飞机、灯用支架、PC设备转轴、蚀刻机、医疗器械、体育器材等机械设备，所以，如果您要选择相关的产品，碳纤维制品绝对是比较好的选择，不过也正是因为它优良的产品特性，价格不比其他产品。可小编认为，好的产品，优质的体验，价格又何妨呢!
环氧树脂地坪漆长期泡水会发白变色
In this paper, using the acid anhydride and amine curing agent to solidify bisphenol A type epoxy resin, epoxy soybean oil and liquid rubber modified bisphenol A epoxy resin curing system, in different temperature experimental observation of modified epoxy resin water weighing method experiment, calculation of water balance water absorption rate, obtain the sample weighing with inlet time curve. According to the curve can be calculated from the diffusion coefficients of water. Through the DSC experiments using epoxy soybean oil and liquid rubber modified epoxy resin in different soaking temperature Tg, according to Arrehnius equation can get water in resin diffusion activation energy. Free volume of the polymer is influenced by water in the polymer absorption and diffusion are important factors, polymer free volume fraction is the main factor of water diffusion coefficient and activation the experimental data can be studied in different soaking temperature measurement, epoxy resin samples after soaking water quality change of modified epoxy resin - anhydride ( polyether amine ) sample of water diffusion behavior. Through the control of the epoxy soybean oil and rubber liquid adding amount, flexible adjustment of the water resistance of epoxy words: epoxy soybean oil; liquid rubber; epoxy coating; water resistance 希望可以帮到你！
This paper based on anhydride and amine curing agent to curing of bisphenol A type of epoxy resin, epoxy soybean oil and liquid rubber modified to bisphenol A type epoxy resin curing system, in different temperatures with experimental observation modified epoxy resin water the experiment weighing method, calculation of water balance bibulous rate, acquire samples with the change of time weighing water curve. According to the curves can be out of the water diffusion coefficient. Through the DSC experiment with epoxy soybean oil and get liquid rubber modified epoxy resin in different soaking temperature Tg, according to Arrehnius equation can get water in the spread of the resins apparent activation energy. Polymer free volume is the effect of water in polymer absorption and spread of the important factors, the freedom of polymer volume fraction is the main factor bibulous diffusion coefficient and activation the experiment data can be studied in soaking under different temperature, and the measurement of epoxy resin soaking water samples after the quality change to study of modified epoxy resin-anhydride (polyether amine) sample water diffusion behavior. Through the control of the epoxy soybean oil and liquid rubber additives, can adjust the flexible epoxy resin water : epoxy soybean oil; Liquid rubber; Epoxy coating; Water resistance希望能够帮到你（有道）