蒙脱土/环氧树脂-氰酸酯复合材料介电性能研究

发布时间：2021-03-26 15:16

　　采用十八烷基三甲基氯化铵作为插层剂改性钠基蒙脱土,制得有机蒙脱土（OMMT）,通过OMMT与环氧树脂共同改性氰酸酯（CE）,制备了有机蒙脱土/环氧树脂-氰酸酯（OMMT/EP-CE）复合材料,研究不同含量OMMT条件下复合材料的微观结构与动态力学性能和介电性能。结果表明:适量的OMMT均匀分散在EP-CE基体树脂中,OMMT的存在弱化了微裂纹的传播,复合材料呈现出凹凸不平的"鱼鳞"状断面形貌。当OMMT质量分数为5%时,复合材料30℃下的储能模量达到最大值3 400 MPa,比EP-CE基体提升了126.7%;随着OMMT含量的增加,复合材料的介电常数呈现先减小后增大的趋势,当OMMT的质量分数为5%时,OMMT/EP-CE复合材料100 Hz下的介电常数为3.23,介质损耗因数为0.002 2,电气强度达到28.2 kV/mm,相比未掺杂OMMT的基体提升了38.9%。 

【文章来源】：绝缘材料. 2020,53(05)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

OMMT/EP-CE复合材料断面的扫描电镜图片

图3为EP-CE和OMMT/EP-CE复合材料的动态力学性能，通过不同质量分数的OMMT与EP-CE基体之间的多相相互作用来评估储能模量的温度依赖性。图3 OMMT/EP-CE复合材料的储能模量

图2 不同OMMT掺杂量的OMMT/EP-CE复合材料界面模型从图3可以看出，EP-CE基体在30℃下的储能模量仅为1 500 MPa，添加OMMT的复合材料在温度为30～170℃条件下的储能模量得到了很好的改善，当OMMT的质量分数为5%时，30℃下的储能模量达到3 400 MPa，提升了126.7%。这是因为OMMT中长链有机分子结构的存在，在固化过程中通过官能化的OMMT与EP和CE分子链形成键合作用，片层结构的OMMT紧密包覆在EP-CE中，构筑起三维网络形态，为外力在材料内部的传导与分散提供了有利条件，从而导致复合材料的储能模量增加。但过量的OMMT填料与基体间难免会产生空隙，升温后EP-CE中的OMMT团聚点发生分解破坏产生空隙，造成气孔，使得OMMT/EP-CE复合材料的储能模量下降[18]。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]聚酚氧/环氧树脂共改性氰酸酯树脂的制备及其低温性能[J]. 张海琪,王冠,高堂铃,付刚,吴健伟,匡弘,付春明.  航空材料学报. 2018(03)
[4]γ射线辐照对氰酸酯-环氧树脂材料低温电气性能的影响[J]. 王劭鹤,屠幼萍,樊林禛,秦司晨,李来风,吴智雄.  中国电机工程学报. 2018(09)
[5]含硅芳炔树脂/苯并噁嗪/氰酸酯三元聚合体系研究[J]. 杜峰可,袁荞龙,黄发荣.  高分子学报. 2018(03)
[6]一种多功能有机蒙脱土-纳米TiO2/环氧树脂复合材料[J]. 李曦,李国明,胡裕龙.  复合材料学报. 2018(07)



本文编号：3101798