纳米玻璃粉掺杂双酚A型环氧树脂基复合材料的热稳定性能研究

作者：孙正艋; 张明旭; 张馨宁; 梁策; 张海亮; 李云辉^*; 马玉芹^*

来源：中国塑料, 2021, 35(09): 15-20.

DOI：10.19491/j.issn.1001-9278.2021.09.003

• 双酚A型环氧树脂
• 短切玻璃纤维
• 纳米玻璃粉
• 复合材料
• 热稳定性能

采用双酚A型环氧树脂为基体,短切玻璃纤维和纳米玻璃粉为填料,通过模压加工工艺制备了双酚A型环氧树脂基复合材料。使用热失重分析仪和扫描电子显微镜分析研究了纳米玻璃粉含量对复合材料热稳定性能的影响,同时利用Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法求解了双酚A型环氧树脂基复合材料的热分解动力学参数。结果表明,添加短切玻璃纤维后,双酚A型环氧树脂的最大热分解温度从365℃提高至369℃,而随着纳米玻璃粉的加入,其最大热分解温度进一步提升5～16℃。且复合材料的残炭率在65.41%～69.15%之间,相比双酚A型环氧树脂、短切玻璃纤维增强双酚A型环氧树脂基复合材料分别提高了69.88%～71.51%、22.95%～27.11%。同时纳米玻璃粉的加入也使得复合材料的热分解活化能得到提升,最高为153.14 kJ/mol,相比双酚A型环氧树脂单体及短切玻璃纤维材料增强双酚A型环氧树脂基复合材料的热分解活化能135.65 kJ/mol、137.46 kJ/mol显著增加。结果表明,纳米玻璃粉的引入改变了双酚A型环氧树脂基复合材料的内部微观结构,从而提高了其热稳定性能。

• 单位
  长春理工大学