基于树枝状聚乙烯亚胺开发具有浓密表面的杂化纳米粒子环氧树脂强力胶粘剂

高岭土纳米管(hnt)是一种一维纳米级颗粒，属于天然硅酸盐大家族，以其储量丰富、价格低廉、比表面积大以及优异的生物相容性、机械和热性能而闻名。有报道称，微纳米二氧化硅颗粒由于其富含羟基的表面参与了自催化固化反应，能强烈增强环氧树脂的粘附特性。

伊朗 Isfahan 大学、标准化研究所、色彩科学与技术研究所、法国 Lorraine 大学的 Mohammad Reza Saeb 等人用多臂超支化聚乙烯亚胺大分子对多羟基高领土纳米管（HNT）/二氧化硅（SiO2）核/壳结构纳米颗粒进行功能化，并制备了金属/聚合物复合界面环氧胶粘剂。采用 FTIR、TGA、XRD、XPS、TEM 等分析手段，精确监控了具有 SiO2颗粒斑点和超支化聚合物的 HNTs的表面与本体化学。功能化核/壳纳米颗粒的胺基与亚胺基通过与邻苯二甲酸二氢化物的反应进行交换，使体系具有热稳定性。将杂化纳米颗粒掺入环氧树脂，可得到具有优异热性能和力学性能的高交联度强力胶粘剂。仅加入 0.5wt%的核/壳结构纳米颗粒，改性材料的玻璃化转变温度较原环氧树脂升高约 31℃，这表明其与环氧树脂有较强的固化能力。

测试表明，含 2wt%杂化纳米颗粒的胶粘剂易于固化。由于纳米颗粒的最外层是胺基和亚胺基，与环氧树脂的相互作用较强。含高活性纳米颗粒体系的钢/环氧碳纤维粘结接头的搭接剪切强度提高了约 129%，这反映了环氧强力胶在金属/聚合物界面上的特性。

图. HNT 表面功能化过程中发生的化学反应示意图

文献来源：Maryam Jouyandeh, Omid Moini Jazani⁎, Amir H. Navarchian, Meisam Shabanian, Henri Vahabi, Mohammad Reza Saeb⁎. Applied Surface Science, 2019, 479, 1148-1160.