2.3耐热性能分析
称取10-15mg样品,用perkin-elmertga7热分析仪进行热稳定性分析.在n2气氛下,由200℃升温到600℃,升温速率是20℃/min.图3是无机纳米sio2掺杂量不同时复合材料的热分解温度.从测试结果可知:随着无机掺杂量的增加,材料的热分解温度呈单调上升趋势,当无机纳米sio2掺杂2%时,热分解温度较掺杂前提高8.1℃.热分解温度提高的主要原因是:第一,无机纳米sio2的耐热性较强,增加其在有机基体中含量,必然增强材料的耐热性;第二,由于改性后的无机纳米sio2粒子其结构中存在着活性基团,而在有机相中也存在着大量的羟基、醚键和环氧基,因此增强了无机相和有机相之间活性基团的相互作用,改善了与基体树脂的界面结合,增加了高聚物断裂所需要的能量,从而使其耐热性能增强;第三,纳米sio2作为无机物,对环氧体系来说是引入了刚性粒子,与聚合物链形成物理交联点,随着纳米粒子sio2粒子的增加,交联密度就增加,从而提高复合材料的耐热性.
图3 复合材料的热分解温度曲线
2.4介电性能分析
采用agilent4294a型精密阻抗分析仪测试复合材料的介电常数和介电损耗.测试温度:室温;频率:100hz~100khz.样品为半径r=5cm的固化材料,双面铺有铝箔.
图4是聚合物复合材料的介电常数(ε)在不同频率下随无机纳米组分掺杂量变化的曲线.从图4中可以看出,复合材料在102hz~105hz测试频率范围内,随着纳米粒子掺杂量的增加介电常数呈上升趋势,纳米粒子质量分数为3%时介电常数最大.当纳米粒子含量较少时,复合材料的极化由聚合物基体决定;当粒子含量逐渐增加时,粒子和基体的相界面面积增大,在外电场的作用下,电介质中的电子或离子在界面处聚集,导致界面极化作用加强,复合材料的介电常数也增加.此外,分子极性越大,取向极化的贡献越大,介电常数也就越大,但介质的极化与介质的分子结构有关,当介质是交联结构时极性基团活动取向有困难,因而降低了介电常数,这时分子结构占主导地位;当频率逐渐升高时,由于爱游戏老版本下载
固化后交联密度较大,分子沿外电场方向转动需克服阻力,取向极化的过程也就需要较长的时间,随着测试频率升高界面极化也跟不上频率的变化,因此共同导致复合材料的介电常数降低,但整体降低的趋势比较缓慢,也就说明此复合材料在102hz~105hz测试频率范围内介电常数随频率变化趋于稳定,即频率依赖性小.掺杂材料的介电常数普遍高于未掺杂材料,这与理论是相符合的. |