结构粘合剂是用于结构材料的高强度粘合剂，它们具有高冲击强度以及高的剥离、弯曲和疲劳强度。近年来汽车、航空和船舶行业对结构粘合剂的需求日益增多。其中，环氧树脂具有很强的附着力、较小的收缩率以及高热和化学性电阻，通常被用作结构粘合剂。然而，为了扩大应用，需改善其冲击性能。
各种研究表明，添加增韧剂可以克服环氧树脂的脆性。但是，过量添加有机丁腈基液体会降低玻璃化转变温度（Tg）和其他机械性能。因而无机填料如玻璃珠、氧化铝和二氧化硅被用作硬增韧剂，可以减少Tg的降低。在众多无机填料中，二氧化硅纳米颗粒可以增强聚合物基质，以减少固化收缩和热膨胀系数，改善聚合物基质的粘结性、耐磨性和耐腐蚀性。但由于纳米粒子具有高的表面能，极易团聚，采用搅拌机等设备是没法解决纳米粒子在环氧树脂中的分散性。我们采用TRILOS TR50M三辊机和TRILOS PM300V混料脱泡机制备二氧化硅改性环氧树脂，并测试断裂韧性和交联密度，研究不同二氧化硅表面基团对断裂韧性和高能冲击性能的影响。
二氧化硅改性环氧树脂的制备
将二氧化硅纳米颗粒和环氧树脂（YD-128）放至TRILOS PM300V混料脱泡机中预混10分钟，然后用TRILOS TR50M三辊机处理3遍。然后，在该混合物中加入PTPU（DY-965），用混料脱泡机混合10分钟。继续加入DICY和促进剂，用混料脱泡机混合3分钟。然后在1.0kPa下真空脱气3分钟。
TRILOS TR50M三辊机为基本型三辊机。特别针对处理量相对较少，精度要求相对较低的客户而进行开发的超小型研磨设备。结构设计简洁，尺寸较小，体积轻便，采用无极调速控制流量，机械方式调节间距。三辊机运行中无漏料、出料均匀，辊子平行度较好，使用结束后无跑位。
下图为二氧化硅改性环氧树脂的I型断裂韧性（KIC）。相比未改性材料，添加二氧化硅纳米颗粒能增加环氧树脂的断裂韧性。此外，具有反应性官能团的二氧化硅纳米颗粒还可以提高环氧树脂的高能抗冲击性，Tg和交联密度。
小结
TRILOS TR50M三辊机和PM300V混料脱泡机可用于二氧化硅改性环氧树脂的制备。分散后的材料的断裂韧性、高能抗冲击性和交联密度均得到了明显的提高。
TRILOS公司介绍
TRILOS（泰洛思）是美国制造商，视客户满意为终极目标，力求将工艺技术结合客户的需求，设计出贴近客户需求的优质产品。
泰洛思正在积极开拓市场，把优质的产品分享给使用者。目前产品已经在美国、中国、欧洲、韩国、日本和台湾等地区广泛销售。
TRILOS三辊机优点：
① TRILOS三辊机采用一次循环，有可能完全实现物质的均质化与分散，减少颗粒尺寸，打破团聚粒子。其结果是均质化的浆料，可为物料的进一步加工打下基础。
② 可用触摸屏实现每个辊间距离调节，确保辊子平行度。弹性张紧的刮刀插口确保刮刀恒压，在操作过程中不需要重新调节。
③ 不同材质的辊子都可以使用，辊子及刮刀材质的选择-从不锈钢到氧化铝，碳化硅及氧化锆-满足各种不同需要。
④ 三辊机上的安全装置确保操作人员的安全，机器可简易而及其快速的清洗。
⑤ TRILOS在行业内首创的物联网、智能化三辊机解决方案，解决了客户在使用中遇到的数据无法量化分析，数据丢失，设备互相独立，无法联网进行管理和控制等等方面的问题。让客户可以对设备进行数据分析，对员工进行权限分配和管理，设备运行过程保持全程记录和备份，利于加工过程参数的研究和设计开发。此外，智能物联平台还可以接入混料机、三辊机、上料机、均质机等设备平台，同时可以接入在线粘度计、在线粒度仪、在线近红外分析仪等仪器进行实时监控。
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