专题纳米一剥离型4净化工程

专题：纳米(一)剥离型4

3、酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料的性能研究

(1)酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料的力学性能

图6为酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料的层间剪切强度曲线。由图可知在研究的范围内，随蒙脱土用量的增加，纳米复合材料的层间剪切强度也随之增大，当蒙脱土用量为15%时，层间剪切强度由纯酚醛树脂的21.5MPa提高到28.6Mpa、提高了27.1%。从图中同时可以看出，当蒙脱土用量大于8%时，剪切强度的增加幅度开始减缓，这是因为当蒙脱土含量过高时容易产生团聚，造成部分缺陷okmart.com。由于蒙脱土在酚醛树脂中以片层状呈纳米尺度分散，这种层状晶体具有较大的强度和刚度，表面积大与树脂间界面粘接作用强；酚醛树脂在蒙脱土片层问狭小的空间内，进行交联反应能有效增强酚醛树脂内部的结合力；当受到外力作用时，纳米级蒙脱土片层能引发大量的银纹，从而吸收破坏能，同时层状蒙脱土还能起到终止银纹的作用，因而使材料的层间剪切强度提高。

(2)酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料的烧蚀性能

由于蒙脱土含量、分散方法，对材料的烧蚀性能影响很大，因此在相同条件下测试了不同蒙脱土含量的酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料的烧蚀性能，结果列于表1。

表1酚醛树脂，蒙脱土纳米复合材料的氧-乙炔烧蚀率

由表1可知随着蒙脱土的加入，复合材料的质量烧蚀率和线烧蚀率均下降，且线烧蚀率呈先下降后上升的趋势，蒙脱土用量为3%时线烧蚀率降低了48.5%；质量烧蚀率变化不明显。

(四)结论

经CTAB处理的蒙脱土与酚醛树脂具有良好的相容性，且CTAB的含量较多时所制得的有机蒙脱土的结构较好，CTAB过量50%时蒙脱土的片层间距由原来的1.48nm增加到2.33nm；有机蒙脱土用量小于5%时生成完全剥离型酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料；与碳布增强酚醛树脂复合材料相比，碳布增强酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料的力学性能，和烧蚀性能均有一定的提高和改善，层间剪切强度随蒙脱土含量的增多而增大，蒙脱土用量为15%时，层间剪切强度提高了27.1%，线烧蚀率在用量为3%时降低了48.5%，质量烧蚀率变化不明显。

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