近年來,
膠粘劑向低
粘度、高
強度、耐沖擊、
阻燃等特殊用途方向發展,隨著社會對水下膠粘劑更高性能的需求,在
環氧樹脂膠粘劑中加入納米
填料,以大大提高膠粘涂層的強度、
耐磨、耐蝕和其他性能,并降低膠粘劑的成本的研究正在受到業內重視。納米粒子填料的研究成為一
門新的課題,其中插層復合法的研究最為廣泛,早在20世紀80年代,國外就有人利用溶液插層法制備了
聚酰胺/粘土納米
復合材料,后來又用熔融插層法制備了
聚苯乙烯/粘土納米復合材料,并對熔融插層的動力學進行了研究。中國科學院化學研究所也制備出了
尼龍-6/蒙脫土納米復合材料、
硅橡膠/蒙脫土復合材料等,并對它們的性能和結構進行了研究。由于這種方法
基體中分散相尺寸很小,有機相與無機相之間的界面粘合作用很強,因此有許多性能優越于常規的復合材料。
關于水下膠粘劑的文獻較多,但尚未發現
環氧樹脂/納米蒙脫土。水下膠粘劑的研究表明,在空氣中
固化時,納米膠粘劑的
剪切強度較普通填料有較大提高。協同作用時的
剪切強度和單獨加MMT的剪切程度相當,但具有很好的
穩定性,并且由于普通填料的加入,可使材料成本大幅度降低;在水中固化時,由于蒙脫土片層
剝離可能受到影響,使單加MMT的剪切強度低于一般填料;滑石粉、MMT協同作用時,由于滑石粉吸水的水化作用和納米粒子的強化作用,使其水中強度呈現很好的穩定性,隨時間的延長剪切強度變化不大。由此可見,空氣中固化的剪切強度要遠優于水中固化,而兩種填料協同作用的膠粘劑剪切強度高、穩定性好。環氧
樹脂水下膠粘劑在條件允許時,應盡量使用空氣中固化。同時在環氧樹脂水下膠粘劑基本配方中填加滑石粉、MMT,比例為10∶1,可取得良好效果。
可以預見,納米填料的諸多優良性能將直接影響我國膠粘劑未來發展。
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