国内采用共混法制备了纳米CB/环氧树脂复合材料,并研究了不同处理方法及CB添加量对材料性能的影响。实验结果表明,用预处理法制备的复合材料较纯环氧树脂没有太大的变化,甚至略有降低;而采用直接加入法制备的复合材料力学性能有明显的提高,当添加量为2%时性能好,拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、断裂伸长率分别达到82MPa、107MPa、20.0kJ/m2、3.03%,相比纯环氧树脂分别提高了32.3%、10.3%、88.7%、39.6%;随着纳米CB添加量的增加,材料的玻璃化温度也有了很大的提高,当其添加量为5%时玻璃化温度提高了20℃,纳米CB在20nm左右且分散均匀。
纳米SiO2按其尺度属于三维纳米材料即纳米粒子。专家介绍说,对于这一体系的研究主要集中在力学性能和热性能上,通过溶液共混法制备了纳米SiO2/环氧树脂复合材料,实验结果表明经超声波处理后,纳米SiO2以第2聚集态的形式均匀地分散在环氧树脂基体中,在一定范围内随着纳米SiO2用量的增加,复合材料的力学性能逐渐增加,当用量为3%时达到大值,冲击强度从纯环氧树脂的8.5kJ/m2上升到19.04kJ/m2,拉伸强度从38.95MPa增加到50.78MPa,断裂伸长率从2.17%提高到2.56%。此外复合材料的耐热性能也得到改善,当纳米SiO2用量为3%时,其起始分解温度由纯树脂的270.2℃提高到275.5℃,当用量增加为5%则提高到281.8℃。
纳米TiO2按其结构尺度属于三维纳米材料,与EP复合具有增强增韧的可能。据专家介绍,其研究涉及到力学性能、热性能和固化动力学。专家研究了纳米TiO2填充环氧树脂复合材料的性质:纳米TiO2,在60℃下加入到表氯醇基环氧树脂中,经超声波处理后,加入1,3―亚苯基二胺作为固化剂。与微米尺寸的TiO2填充到环氧树脂的复合材料相比较,纳米填充的复合材料比纯环氧的应变―疲劳强度提高了15%,比微米填充的环氧树脂也高;在抗刮涂方面,纳米TiO2添加的环氧树脂呈现出显著的效果。提高环氧树脂介电性能并尽量减少介电损耗的研究也有报道,水热合成的BaTiO3纳米粒子在丙酮中经超声处理后与环氧树脂混合,用乙二胺固化剂使其固化,发现随着BaTiO3纳米粒子掺人体积含量的增大,环氧树脂复合材料的介电常数呈非线性增加。
还有专家用不同含量的n-A12O3,纳米粒子与固化剂(DDM二氨基二苯基甲烷)混合均匀,在90℃将其均匀分散在环氧树脂(E-51,168)中并固化成型。他们主要研究了n-A12O3,的含量对环氧树脂复合材料体系内摩擦IP和剪切模量的影响,发现当n-A12O3:纳米粒子为0.001时ß-IP峰增加,而模量不变;当n-A12O3,纳米粒子值为0.01,0.05时ß-IP峰缓慢降低,但模量降低得很快;当n-A12O3,纳米粒子增加到0.1时ß-IP峰显著降低,模量恢复到不添加纳米粒子时材料的模量值。专家介绍说,可见纳米n-A12O3的加入对环氧树脂的内摩擦和剪切模量起很重要的作用。