Effect of Hollow Multi-shelled TiO2 on Mechanical Properties of Epoxy Resin Composites

doi:10.7503/cjcu20210378

Abstract

Abstract:

In order to improve the mechanical properties of epoxy resin（EP）， TiO₂ hollow multi-shelled structures （HoMSs） were synthesized by sequential templating approach， and then coupling agents were used to graft the obtained HoMSs. After that， the modified TiO₂ HoMSs were filled into the EP to prepare TiO₂ HoMSs/EP composites， which were compared with single-shelled TiO₂/EP composites. The effects of shell number and coupling agent modification on the mechanical properties of the composites were studied. It is demonstrated that the mechanical properties of the composites increase as the number of shells increases， and can be further improved by modifying TiO₂ HoMSs with coupling agents. The tensile strength， elongation at break and impact strength of silane coupling agent KH-560 modified triple-shelled TiO₂ HoMSs/EP composites can reach 71.66 MPa， 7.4% and 35.81 kJ/m²， respectively. Scanning electron microscopy（SEM） images exhibit that the TiO₂ HoMSs/EP composites possess the rougher cross section than that of pure EP， which illustrates that HoMSs can absorb the external stress and hinder the crack propagation to improve the toughness of the composites and enhance the impact strength of the composites.

Key words: Hollow multi-shelled structure, TiO₂, Epoxy resin, Coupling agent, Mechanical property

CLC Number:

O631.1

TrendMD:

WANG Peng, MAO Dan, WAN Jiawei, QI Qi, DU Jiang, WANG Dan. Effect of Hollow Multi-shelled TiO₂ on Mechanical Properties of Epoxy Resin Composites[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(10): 3218.

Figures/Tables 6

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