樹脂基復合材料具有輕質、高強、耐腐蝕等特點,為傳統樹脂基材料的改性提供了一條新的途徑,只要能將二氧化硅顆粒充分、均勻地分散到樹脂材料中,完全能達到改善樹脂基材料性能的目的。
1、提高強度和延伸率。環氧樹脂是基本的樹脂材料,把二氧化硅添加到環氧樹脂中,在結構上完全不同于粗晶二氧化硅(白炭黑等)添加的環氧樹脂基復合材料,粗晶SiO2一般作為補強劑加入,它主要分布在高分子材料的鏈間中,而二氧化硅由于表面嚴重的配位不足、龐大的比表面積以及表面欠氧等特點,使它表現出強的活性,很容易和環氧環狀分子的氧起鍵合作用,提高了分子間的鍵力,同時尚有一部分二氧化硅顆粒仍然分布在高分子鏈的空隙中,與粗晶SiO2顆粒相比較,表現很高的流漣性,從而使二氧化硅添加的環氧樹脂材料強度、韌性、延展性均大幅度提高。
2、提高耐磨性和改善材料表面的光潔度。二氧化硅顆粒比SiO2要小100—1000倍,將其添加到環氧樹脂中,有利于拉成絲。由于二氧化硅的高流動性和小尺寸效應,使材料表面更加致密細潔,摩擦系數變小,加之納米顆粒的高強度,使材料的耐磨性大大增強。
3、抗老化性能。環氧樹脂基復合材料使用過程中一個致命的弱點是抗老化性能差,其原因主要是太陽輻射的280—400nm波段的紫外線中、長波作用,它對樹脂基復合材料的破壞作用是十分嚴重的,高分子鏈的降解致使樹脂基復合材料迅速老化。而二氧化硅可以強烈地反射紫外線,加入到環氧樹脂中可大大減少紫外線對環氧樹脂的降解作用,從而達到延緩材料老化的目的。