纳米SiO2/玄武岩纤维增强环氧树脂复合材料的制备和耐久性能研究*

谢 金，杨伟军

(1. 长沙理工大学 土木工程学院,长沙 410076; 2. 湖南城市学院 土木工程学院，湖南 益阳 413000)

0 引 言

环氧树脂(EP)由于其粘接性能高、力学性能好、收缩率低、易加工成型和成本低廉等优点，通常作为复合材料基体，在建筑、汽车和海洋工业领域等受到了广泛应用[1-5]。为了满足不同应用领域产品高性能的要求，有必要研究和设计具有特殊性能的新型纤维增强复合材料[6]。将环氧树脂基体与高强度纤维复合，可获得高刚度和强度的建筑材料[7]。为了限制高分子材料对环境的负面影响，在生产聚合物基复合材料时，越来越多地加入天然纤维，如黄麻、亚麻、大麻和矿物纤维，与聚合物基体一起使用[8-11]。此外，玄武岩纤维相比玻璃纤维具有更优异的机械强度、热稳定性和耐腐蚀性。与玻璃纤维增强环氧树脂复合材料相比，在聚合物基体中引入玄武岩纤维(BF)，可提高聚合物的弹性模量、抗冲击性能和抗弯抗压强度[12]。为了提高玄武岩纤维的强度和粗糙度，可以采用有机/无机复合涂层技术进行改性[13]。Tirillò J等[14]报道了对玄武岩纤维表面进行表面活性剂改性，改善纤维与环氧树脂基体的结合性能，研究结果表明，该方法可以在一定程度上增强玄武岩纤维与环氧树脂基体的结合能力。另外，Suresha B等[15]研究发现，在聚合物基体中引入纤维填料和矿物填料可以提高复合材料的力学和热性能。而且由两种或两种以上的组分制造的混合复合材料，例如纤维和粉末，可以达到共同增强材料性能的目的[16-18]。……