[发明专利]一种改善环氧树脂力学性能和耐热性的方法

摘要

本发明涉及一种改善环氧树脂力学性能和耐热性的方法，属于树脂基复合材料制备和应用领域。具体步骤如下：步骤一：制备纳米纤维素晶须；步骤二：纳米纤维素晶须的表面改性；步骤三：制备环氧树脂纳米复合材料。本发明的一种改善环氧树脂力学性能和耐热性的方法，采用纳米纤维素为添加材料，首先通过对纳米纤维素进行表面改性，使其由亲水性物质转变为憎水性物质，一方面达到在环氧树脂中均匀分散，不团聚的目的，另一方面可起到提高纤维素晶须与环氧树脂界面强度的目的。

主权项

一种改善环氧树脂力学性能和耐热性的方法，其特征在于：具体步骤如下：步骤一：制备纳米纤维素晶须将纤维素浸入浓度为45%～70%的硫酸水溶液中，液固比控制在17.5～50mL/g；在45℃～75℃的水浴中搅拌，反应时间不高于8h,加水稀释使反应停止，得到反应液A；将反应液A离心，除去上层清液；用水离心洗涤，再用N，N‑二甲基甲酰胺置换得到纳米纤维素晶须淤浆B；步骤二：纳米纤维素晶须的表面改性1）将淤浆B与催化剂均匀混合得到淤浆C，其中，催化剂的质量为纳米纤维素晶须质量的10%～30%；通过添加N，N‑二甲基甲酰胺溶剂，控制所得淤浆C中纳米纤维素晶须的质量分数在10%～18%；2）向淤浆C中加入长链脂肪酸、长链脂肪酸酐，其中，长链脂肪酸、长链脂肪酸酐的摩尔数为纳米纤维素晶须所含羟基摩尔数的1～20倍；在50℃～90℃下反应1h～8h，得到反应物D；3）将反应物D冷却到室温，离心，除去上层清液，底部的淤浆用乙醇洗涤，得到表面改性后的纳米纤维素晶须，称为滤饼E；步骤三：制备环氧树脂纳米复合材料1）将滤饼E放入溶剂中超声分散，得到改性纳米纤维素悬浮液F；2）将环氧树脂溶解于悬浮液F中，其中，改性纳米纤维素占环氧树脂质量的0.5%～20%；加入固化剂，混合均匀；真空抽除溶剂后固化，缓慢降至室温，得到环氧树脂纳米复合材料。