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用于液体复合成型的聚二甲基硅氧烷增韧环氧纳米复合材料的多尺度结构表征( Time Domain 1H NMR, Thermomechanical, and Rheology Multiscale Structural Characterization of Polydimethylsiloxane-Toughened Epoxy Nanocomposites for Liquid Composite Molding )
Fabian Hubner Eduardo Szpoganicz Martin Demleitner Justus Kuhnigk Volker Altstadt Agustin Rios de Anda fracture toughness rheology DMTA time domain 1H DQ NMR functional nanocomposites core−shell-particles toughened epoxy−amine thermosets
本研究首次采用多尺度实验方法研究了聚二甲基硅氧烷(PDMS)核壳颗粒(CSP)的形态对其功能力学性能的影响。首先，流变测试表明，在含有PDMS-CSP的基体中，凝胶行为更快；然后，1wt%PDMS-CSP提高了材料的断裂韧性。通过这两种技术的结合，得到了NMR表征的网络结构与DMTA表征的热机械行为之间的线性关系，这意味着它们的宏观性能还依赖于网络形态。最后，通过多尺度方法结合上述所有技术，表明PDMS-CSP作为环氧-胺基体的交联成核剂，诱导更高的交联密度，从而产生更高的功能力学性能。这种结合多尺度纳米粒子相互作用和单体交联的前所未有的协同实验方法为确定和加深对应用导向的环氧热固性材料的关键结构-宏观性能关系提供了一种原始和稳健的方法。
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