溶胶-凝胶法制备纳米SiO2/环氧树脂杂化材料

摘要

采用溶胶凝胶(Sol-Gel)法，以正硅酸乙酯(TEOS)为无机先驱体，γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为偶联剂，氨水为催化剂，制备了纳米SiO2/环氧树脂杂化材料以有效控制纳米粒子在基体树脂中的分散。考察了共溶剂乙醇对溶胶-凝胶过程的影响，通过力学性能测试研究了TEOS和KH-570用量对杂化材料性能的影响并通过扫描电镜(SEM)对杂化材料的微观结构进行了表征。结果表明：TEOS质量分数为3％，KH-570质量分数为2％时杂化材料拉伸强度和弯曲强度分别提高9％和10％。杂化材料断口形貌有明显的波纹状，表现为韧性断裂。该方法能够实现无机成分和有机环氧树脂在分子级别上的复合，制备出高性能杂化材料。