基于樹枝狀聚乙烯亞胺開發(fā)具有濃密表面的雜化納米粒子環(huán)氧樹脂強(qiáng)力膠粘劑

高嶺土納米管(hnt)是一種一維納米級(jí)顆粒，屬于天然硅酸鹽大家族，以其儲(chǔ)量豐富、價(jià)格低廉、比表面積大以及優(yōu)異的生物相容性、機(jī)械和熱性能而聞名。有報(bào)道稱，微納米二氧化硅顆粒由于其富含羥基的表面參與了自催化固化反應(yīng)，能強(qiáng)烈增強(qiáng)環(huán)氧樹脂的粘附特性。

伊朗 Isfahan 大學(xué)、標(biāo)準(zhǔn)化研究所、色彩科學(xué)與技術(shù)研究所、法國 Lorraine 大學(xué)的 Mohammad Reza Saeb 等人用多臂超支化聚乙烯亞胺大分子對多羥基高領(lǐng)土納米管（HNT）/二氧化硅（SiO2）核/殼結(jié)構(gòu)納米顆粒進(jìn)行功能化，并制備了金屬/聚合物復(fù)合界面環(huán)氧膠粘劑。采用 FTIR、TGA、XRD、XPS、TEM 等分析手段，精確監(jiān)控了具有 SiO2顆粒斑點(diǎn)和超支化聚合物的 HNTs的表面與本體化學(xué)。功能化核/殼納米顆粒的胺基與亞胺基通過與鄰苯二甲酸二氫化物的反應(yīng)進(jìn)行交換，使體系具有熱穩(wěn)定性。將雜化納米顆粒摻入環(huán)氧樹脂，可得到具有優(yōu)異熱性能和力學(xué)性能的高交聯(lián)度強(qiáng)力膠粘劑。僅加入 0.5wt%的核/殼結(jié)構(gòu)納米顆粒，改性材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較原環(huán)氧樹脂升高約 31℃，這表明其與環(huán)氧樹脂有較強(qiáng)的固化能力。

測試表明，含 2wt%雜化納米顆粒的膠粘劑易于固化。由于納米顆粒的最外層是胺基和亞胺基，與環(huán)氧樹脂的相互作用較強(qiáng)。含高活性納米顆粒體系的鋼/環(huán)氧碳纖維粘結(jié)接頭的搭接剪切強(qiáng)度提高了約 129%，這反映了環(huán)氧強(qiáng)力膠在金屬/聚合物界面上的特性。

文獻(xiàn)來源：Maryam Jouyandeh, Omid Moini Jazani?, Amir H. Navarchian, Meisam Shabanian, Henri Vahabi, Mohammad Reza Saeb?. Applied Surface Science, 2019, 479, 1148-1160.