酸酐/胺类固化剂和掺杂纳米SiO2对环氧树脂热力学性能的影响机理

作者：杨鑫宇; 谢军^*; 付可欣; 葛静远; 周华皓; 杨薛明; 谢庆

来源：绝缘材料, 2020, 53(12): 20-26.

DOI：10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2020.12.004

• 环氧树脂
• 纳米SiO2
• 热力学性能
• 相互作用模型
• 分子动力学

构建了包括酸酐/环氧、SiO2/酸酐/环氧、胺/环氧、SiO2/胺/环氧的4种环氧体系以及纳米SiO2与交联环氧界面相互作用的模型,通过分子动力学模拟从微观层面研究不同固化剂结构和掺杂纳米SiO2对双酚A环氧树脂热力学性能的影响机理。结果表明:胺/环氧体系比酸酐/环氧体系具有更高的玻璃化转变温度(Tg)、弹性模量和较低的热膨胀系数(CTE);掺杂纳米SiO2可以提高纯环氧树脂的热力学性能,且对胺/环氧树脂体系的提升效果更为显著;环氧分子链的协同扭转能垒、内聚能密度(CED)、自由体积占比(FFV)和链间距是影响环氧树脂热力学性能的关键因素;对SiO2/环氧界面相互作用模型的分析表明环氧树脂与纳米SiO2之间的界面作用主要是氢键作用。

• 单位
  新能源电力系统国家重点实验室; 华北电力大学