抵抗裂纹扩展能力差是热固性聚合物的一个固有缺点,严重影响了它们更广泛的工程应用。纳米颗粒的复配是显著改善这类材料断裂韧性的有效途径。然而,纳米颗粒的团聚和协同增韧机理的不明确等因素制约了材料性能的进一步调控和优化。本项目我们尝试利用良好分散的多尺度纳米颗粒来改性热固性聚合物,探索构建具有协同增韧效应的多层次微纳结构,以实现大幅提高材料的断裂韧性而不降低其它重要性能,并进行相关断裂机理的研究。具体内容包括优化和发展良好分散的不同纳米颗粒复配改性热固性聚合物复合材料的制备工艺,探索纳米颗粒之间复杂的相互作用,构筑多尺度纳米颗粒协同增韧热固性聚合物复合材料体系,尝试建立纳米复合材料组成-微结构-形态-宏观力学性能之间的构效关系,重点关注多尺度纳米颗粒改性热固性聚合物的协同增韧效应及其相关断裂行为的研究,为研制力学性能优异聚合物基纳米复合材料奠定理论和技术基础。
英文主题词Thermosetting polymer;Nanocomposite;Multi-scale particle;Synergistic toughening;Fracture mechanism