最近，科研人員采用納米TiO2、Al2O3、SiO2，層狀粘土有機蒙托土、海泡石和環(huán)氧樹脂制備納米復合材料，通過透射電鏡研究納米粒子在環(huán)氧樹脂基體中的分散情況，采用差熱分析測試不同納米環(huán)氧樹脂復合材料的玻璃化溫度，結果表明納米粒子分散于基體中，可使環(huán)氧樹脂的玻璃化溫度提高。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家介紹，通過一定的方式使納米粒子及粘土粒子分散于環(huán)氧樹脂基體中，可使環(huán)氧樹脂的玻璃化溫度大幅度提高，最多可提高50℃。
聚合物的耐熱性是決定聚合物適用范圍的條件之一，聚合物耐熱性的提高會擴大聚合物的使用范圍。提高樹脂耐熱性的途徑有3個：增加高分子鏈的剛性；使聚合物結晶；增加聚合物的交聯(lián)度。這3種方法勢必使聚合物的韌性有所喪失。納米材料是指平均粒徑在100 nm以下的材料，由于具有相當大的相界面面積，使它具有許多宏觀物體所不具備的新穎的物理、化學特性。通過精細控制納米材料在高聚物中的分散與復合，能夠在樹脂較弱的微區(qū)內起補強、填充，增加界面作用力，減少自由體積的作用。僅以很少的無機粒子體積含量，就能在1個相當大的范圍內有效地改善復合材料的綜合性能，不僅起到增強、增韌、抗老化的作用，而且不影響材料的加工性能。
據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家介紹，在聚合物中添加納米材料，可使聚合物增強、增韌，玻璃化溫度提高，因此納米粒子改性聚合物將成為提高聚合物耐熱性的另一方法。日前專家采用不同的納米粒子制備納米復合材料，研究不同納米粒子對環(huán)氧樹脂基體耐熱性的影響。其所用原材料為：環(huán)氧樹脂E-51，環(huán)氧值0.51～0.54ea/100g，藍星新材料無錫樹脂廠產(chǎn)。環(huán)氧樹脂納米復合材料制備方法是：在攪拌狀態(tài)下把經(jīng)表面處理的納米粒子加入到丙酮中，然后用超聲波處理幾十分鐘，在攪拌狀態(tài)下將上述溶液和環(huán)氧樹脂混合均勻脫出溶劑，升溫至130℃反應1 h，再在高速均質分散機上分散20 min，冷卻后加入適量的固化劑混合均勻，抽空脫氣后澆人涂有脫模劑并預熱好的鋼模具中，經(jīng)130℃/5 h+150℃/5 h固化完全后冷卻脫模。
納米環(huán)氧樹脂復合材料性能測試方法為：玻璃化溫度的測定采用USATAM DSC2910，在N2氣氛下升溫速度為20℃/min；而澆鑄體透射電鏡分析使用設備型號為H-600型的透射電鏡，觀察納米粒子的分散情況(試樣切割成1µm厚)。中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家介紹說，專家先后考察了納米顆粒對樹脂玻璃化溫度的影響：隨著納米粒子的加入交聯(lián)密度增大，使玻璃化溫度升高可見納米粒子的加入可使體系的玻璃化溫度明顯升高，提高體系的耐熱性；粘土對環(huán)氧樹脂體系玻璃化溫度的影響：海泡石成纖維狀分散于樹脂中，起到了微纖維增強的作用，從而使環(huán)氧樹脂的玻璃化溫度提高。
