纳米材料在环氧树脂中的应用

纳米材料在环氧树脂中的应用主要是在复合材料和涂料方面。
在现有的复合材料中，通常以纤维作增强材料，由于纤维与基体的相容性问题，限制复合材料性能的发挥。为了解决相容性问题，充分发挥复合材料的优异性能，人们从分子水平设计复合材料。通过控制纳米材料在高聚物中的分散与复合，能够在树脂较弱的微区内起补强、填充、增加界面作用力，减少自由体积的作用，可能仅以很少的无机粒子体积含量，就能在一个相当大的范围内有效地改变复合材料的综合性能，且不影响材料的加工性能。
Zhang L D等人的研究表明，a-Al2O3与环氧树脂复合，使其模量增加，当粒径为27nm，a-Al2O3添加量为1％～5％(质量比)时，提高了环氧树脂的Tg，模量达极大值；添加量超过10％(质量比)时，模量下降。
王立新等采用己二胺对粘土通过离子交换反应进行改性，然后将改性后的粘土与E-51在二甲基甲酰胺(DMF)中搅拌混合，制备出环氧树脂/粘土纳米复合材料。当纳米粘土添加量为3wt％时，马丁耐热为61.5℃，冲击韧性为8.95kj/m2，分别比不加粘土的固化树脂提高了仅20℃和190％。
Muks Wang等人采用粉末法使低分子环氧树脂在粘土层间聚合成醚。这一研究是用E-51与处理过的黏土在混合情况下，高温自聚生成聚醚粉末，聚合时伴随粘土的层离反应，二者为一协同反应。
Usuki-A等人述及的粘土改性环氧树脂采用了溶剂法，在溶剂N，N’-二甲基甲酰胺中，E-51在其作用下穿插于黏土晶层之间，然后加入固化剂固化，使两者复合良好，性能有很大提高。除此以外，有人采用插层原位复合法，将单体嵌入到粘土夹层中再固化的方法制备环氧/黏土纳米复合材料。