纳米SiO2改性环氧树脂分散机，白炭黑高剪切研磨分散机

环氧树脂zui大的弱点是固化物的脆性大［1］．为了解决这些问题，zui初人们采用在树脂中加入增塑剂、增柔剂的方法来提高韧性．国内外开展了用反应性液态聚合物增韧环氧树脂的研究，如采用橡胶［2］等增韧．近期又出现了环氧树脂与热塑性树脂的合金化增韧改性方法．一般说来，以上的增韧方法可以使环氧树脂共混物相对于基体的冲击强度成倍地提高，但是又不可避免地使材料的其它性能如模量、耐热性能、抗张强度等有所下降．随着科学技术的发展，纳米粒子的出现为这种希望的实现提供了可能．纳米粒子的强的表面效应和体积效应，可使材料性能出现大的改观，如炭黑增强橡胶等，本文主要讨论纳米SIO2分散在环氧树脂中的改性作用。

实验材料
　　环氧树脂(E54),纳米SiO2粒子（比表面积为(200±30) m2/g , 平均粒径为20 nm) ,  N,N-二甲基苄胺DMBA（CP）, 甲基四氢苯酐MeTHPA（CP）,*（分子量1800左右）

纳米SiO2／环氧树脂复合材料的制备
　　在搅拌状态下把经烘干脱水的纳米SiO2粒子加入到溶有偶联剂的溶剂中，然后用IKN高剪切乳化机处理几十分钟．在搅拌状态下，将上述溶液和环氧树脂混合均匀，脱除溶剂，升温至130 ℃，使偶联剂与环氧树脂反应1 h．冷却后，加入化学计量的固化剂，混合均匀，抽空脱气后浇入涂有脱膜剂并预热好的钢模中，经程序升温固化*后冷却脱膜，所得板材用于性能测试

通过实验测试，结果表明
　　a. 由于纳米SiO2粒子比表面积很大，与环氧基体的界面粘接作用强，易引发微裂纹，吸收大量冲击能，还增加了基体的刚性，因此纳米SiO2粒子在一定范围内增强增韧环氧树脂，同时还提高了材料的耐热性．
　　b. 根据偶联剂作用的单分子层理论，粒径减小，偶联剂用量增大，因此在纳米粒子表面改性中，偶联剂用量宜适当增多．本实验中，*与纳米SiO2粒子质量之比取5/100．
　　c. 由于纳米粒子尺寸小，表面活性高，容易团聚而失去应有的对聚合物增强增韧的作用，因此制备纳米粒子填充复合材料时，纳米粒子应充分分散．IKN高剪切分散机有助于纳米粒子在树脂中的分散．

上海依肯超高转速分散机ERS2000系列是专为纳米级颗粒分散设计的机械设备，可有效防止颗粒抱团结块；ERS2000系列产品与传统的设备对比（纳米SiO2改性环氧树脂分散机，白炭黑高剪切研磨分散机）

• 传统设备需要8小时的分散过程，ERS2000设备1小时就可以完成，更加高效、节能。
• 传统设备的搅拌转速每分钟几十转，带有分散功能的每分钟转速也在1500转之内，而ERS2000系列每分钟转速可达到5000-6000转，更加快速。超高的线速度产生的剪切力，使物料瞬间细化分散，从而获得更高品质的产品。

ERS2000系列与同类设备的对比（）

• 发热问题。同类设备在加工过程中，高粘物料进入腔体后，因背压力大而输送效果差，导致物料在设备腔体中停留时间过长而导致严重发热。RES2000系列设备在确保效果的基础上，减小了背压阻力，提高了输送能力，减少了停留时间，降低了物料发热的状况。
• 多层多向剪切分散。同类设备定、转子等部件结构单一，多级多层的结构只是单纯的重复性加工，相同的齿槽结构易发生物料未经分散便通过工作腔的短路现象。ERS2000系列定、转子结构采用多层多向剪切的概念，装配式结构使物料得到不同方向的剪切分散，杜绝短路现象，超细分散更加*。

ERS2000系列设备型号表