纳米SiO2改性环氧树脂结构胶的性能效果奇佳——湖南大学土木工程学院最近通过高速研磨制取的纳米SiO2，改性环氧树脂结构胶使其构建优良的综合性能：当纳米SiO2掺混量为10%，环氧树脂的触变指数为5.8；当纳米SiO2掺混量分别为5%和3%时，钢-钢剪切强度和冲击强度分别为21.3MPa和5.3kJ/m2，分别提升23.8%和23.5%。SEM照片指出纳米SiO2对环氧树脂结构胶有显著的所致银纹的能力，高速研磨的集中工艺非常简单，集中效果较好，这种集中方法在结构胶改性领域中有大力的工程推展和应用于价值。纳米SiO2粒径一般来说为20～60nm，化学纯度低、分散性好、比表面积大，是目前世界上大规模工业化生产的产量最低的一种纳米粉体材料。

这种材料应用于涵括塑料、橡胶、陶瓷、涂料、胶粘剂等行业众多生产领域。在建筑胶粘剂行业中纳米SiO2主要作为一种增稠触变剂用于，学术界有数很多对纳米SiO2强化增韧环氧树脂的研究，大多通过成像处置的集中方法，然而成像处置较难在生产实践中推展和应用于。科研人员通过高速研磨的集中方法制取纳米SiO2改性环氧树脂结构胶，环氧树脂结构胶施工时易滴落流挂、脆性大的缺点获得较好的提高、粘接性能也有提升，且对结构胶的改性工艺非常简单不切实际、有大力的推广应用价值。

实验使用的仪器设备则主要有：电子万能试验机，WDWl00，中国科学院长春科新公司试验仪器研究所；高速研磨分散机，真空捏合机，DL-01，DL-02，湖南固特邦土木技术发展有限公司；恒温箱，DL302，上海吴淞五金厂生产；转动黏度计，NXS-11A，成都仪器厂；应变仪，V020616，冶金部钢铁研究总院。实验所用原材料还包括环氧树脂E-51(EP)：环氧值0.51，蓝星新材料无锡树脂厂产；纳米SiO2：比表面积380m2/g，平均值粒径20nm，表观密度30g/cm3；固化剂，制做，外观呈圆形黄棕色半透明粘稠，胺值415，黏度(23℃)16～18Pas；活性增韧稀释剂，主要成分为丁基大跌甘油醚，黏度(25℃)1.5～3.5mPas；偶联剂，KH-550，为氨基官能团硅烷，中科院生产；消泡剂，BMC888，德国产。测试项目及测试标准为：黏度，GB/T2794-1995；触变指数，《片材修整修缮用粘接树脂(送审稿)》；钢一钢粘合剪切强度，GB/T7124-1986；铸铁体剪切强度，GB/T2794-1995；铸铁体冲击强度，GB/T2571-1995。

试样制取时各种材料配方皆以EP100g为标准，基体配方为m(EP)：m(固化剂)：m(稀释剂)：m(偶联剂)=100：42：12：2，将纳米SiO2按有所不同掺混量和环氧树脂以及稀释剂再行在高速研磨机中研磨(研磨漆直径为2mm锆珠)30min后。经真空捏合机加热10min后杯子A组分，静置3d后和B组分(固化剂和偶联剂)按比例混合，做成各种试件，测试其7d的各种性能。

随后首先研究了纳米SiO2对环氧树脂流变性能的影响，主要展现出在：随着纳米SiO2掺量的减少，EP从牛顿流体向触变性流体改变。通过纳米SiO2颗粒相互之间的导电构成SiO2的网络结构，使环氧树脂变为凝胶，这是纳米SiO2使EP的流变性能再次发生巨大变化的主要原因，结构胶具备较好的触变性能使得它在施工中外用流挂、外用滴落，有最重要的工程意义；关于纳米SiO2对环氧树脂结构胶粘接性能和冲击性能的影响，环氧树脂作为脆性材料脆性较小是其缺点之一，综合冲击实验的各种分析，纳米SiO2在环氧树脂里面所致银纹的能力显著，提高了环氧树脂的脆性，对环氧树脂有一定的增韧起到。科研人员还理解了纳米SiO2对环氧树脂结构胶剪切性能的影响。最后得出结论的结论是：纳米SiO2对环氧树脂结构胶的流变性能提高明显，随着纳米SiO2掺混量的减小，环氧树脂从牛顿流体向触变性流体改变。

当纳米SiO2的掺混量为5%和10%时，结构胶的触变指数为1.8和5.8。2)纳米SiO2对结构胶有较好的增韧起到；当纳米SiO2的掺混量为5%时，钢-钢剪切强度21.3MPa，提升23.8%；当纳米SiO2的掺混量为3%时，结构胶的冲击强度为5.3kJ/m2，提升23.5%。在较低掺混量范围内，纳米SiO2对环氧树脂结构胶的剪切强度没显著影响，其掺混量减小结构胶的剪切强度呈圆形上升趋势，但弹性模量有52.3%的提升，不利于工程应用于。EM实验指出高速研磨的集中方法，纳米SiO2在环氧树脂中集中基本均匀分布，纳米SiO2所致银纹能力显著，是增韧环氧树脂结构胶的主要原因。

通过高速研磨的方法制取的纳米SiO2改性环氧树脂结构胶的综合性能较好，有大力的工程推展价值。

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