愛牢達環(huán)氧樹脂納米復合材料的作用機理
環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂及不飽和聚酯樹脂被稱為三大通用型熱固性樹脂。它們是熱固性樹脂中用量最大、應用最廣的品種。環(huán)氧樹脂中含有獨特的環(huán)氧基以及羥基、醚鍵等活性基團和極性基團，因而具有許多優(yōu)異的性能。與其他熱固性樹脂相比較，環(huán)氧樹脂的種類和牌號最多，性能各異。環(huán)氧樹脂固化劑的種類更多，再加上諸多的促進劑、改性劑、添加劑等，可以進行多種多樣的組合和組配，從而能獲得各種各樣性能優(yōu)異的、各具特色的環(huán)氧固化體系和固化物。幾乎能適應和滿足各種不同使用性能和工藝性能的要求。這是其他熱固性樹脂所無法相比的。環(huán)氧樹脂復合材料是，以環(huán)氧樹脂為基材的材料；樹脂基復合材料工業(yè)上使用量最大的環(huán)氧樹脂品種，是上述第一類縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂，而其中又以二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂(簡稱雙酚A型環(huán)氧樹脂)為主；其次是縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂。
環(huán)氧樹脂/無機納米粒子復合材料的作用機理
納米材料的存在賦予環(huán)氧樹脂很高的物理力學性能，其強度、剛度、韌性及耐熱性都有很大提高。從現有的研究情況來看，其作用機理如下。
呂彥梅認為：納米粒子均勻地分散在基體中，當基體受到沖擊時，粒子與基體之間產生微裂紋(銀紋)；同時粒子之間的基體也產生塑性變形，吸收沖擊能，從而達到增韌的效果。隨著粒子粒度變細，粒子的比表面積增大，粒子與基體之間接觸面積增大。材料受到沖擊時，會產生更多的微裂紋和塑性變形，從而吸收更多的沖擊能，增韌效果提高。當填料加入量達到某一臨界值時，粒子之間過于接近，材料受沖擊時產生微裂紋和塑性變形太大，其發(fā)展成宏觀應力開裂，從而使沖擊性能下降。
熊傳溪等的研究認為：對于聚合物/無機剛性粒子復合材料，其沖擊韌性的提高與兩個因素有關：一是樹脂基對沖擊能量的分散能力；二是無機剛性粒子表面對沖擊能量的吸收能力。這兩個因素承擔的沖擊能并不完全按體積分數進行分配，而是與基層厚度L有關。臨界增韌厚度Lc是基體樹脂承擔的沖擊能和無機剛性粒子表面吸收的沖擊能主次關系的轉變點。當L>Lc時，沖擊能按體積分數分配給基體樹脂和無機剛性粒子。
因此，單位體積的樹脂基承擔的沖擊能不變，即韌性不變；當L納米復合材料剛度與強度提高，是由于納米粒子半徑小，其比表面積很大，表面原子相當多，表面的物理和化學缺陷多，易與高分子鏈發(fā)生物理或化學結合、增加了剛性，提高了強度及耐熱性。
