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摘 要

目前环氧树脂涂层的制备大多数靠溶剂来进行固化的，本文制备了环保型水性环氧树脂，通过在水性环氧树脂中加入MXene进行物理改性。首先以环氧树脂为基体，制备乳化剂与固化剂，然后乳化环氧树脂，制备环保型水性环氧树脂。其次再加入MXene，通过考查不同含量的MXene对水性环氧树脂的力学性能的影响，通过对涂层进行红外光谱分析，SEM测试复合材料的结构。研究结果表明：少量的MXene可以均匀分散水性环氧树脂中，且随着MXene用量的增加，水性环氧树脂固化胶膜拉伸强度呈现先增加后降低的趋势，但是脆性也是，当MXene添加量为0.5%时拉伸强度达到最高值53.7MPa。同时MXene可以赋予涂层的电磁屏蔽性能，电磁屏蔽测试发现MXene/环氧涂层，随着MXene含量的增加，电磁屏蔽效果呈现增加趋势。

关键词：MXene 水性环氧 力学性能 电磁屏蔽

Study on MXene modified waterborne epoxy resin

Abstract

At present,most of the epoxy resin coatings are cured by solvents.In this paper, environmentally friendly water-based epoxy resins are prepared,which are physically modified by adding MXene to the water-based epoxy resins.First,epoxy resin is used as the matrix to prepare emulsifier and curing agent,and then the epoxy resin is emulsified to prepare environmentally friendly water-based epoxy resin.Secondly,MXene is added to examine the effect of different contents of MXene on the mechanical properties of the water-based epoxy resin,and the infrared spectroscopy analysis of the coating is carried out,and the structure of the composite material is tested by SEM.The research results show that: a small amount of MXene can be evenly dispersed in the water-based epoxy resin, and with the increase of the amount of MXene,the tensile strength of the water-based epoxy resin cured film shows an increasing trend and then decreases. The tensile strength reached the highest value of 53.7MPa.At the same time, MXene can give the electromagnetic shielding performance of the coating. The electromagnetic shielding test found that MXene / epoxy coating, with the increase of MXene content, the electromagnetic shielding effect shows an increasing trend.

Key words: MXene；MXene / waterborne epoxy；mechanical properties；electromagnetic shielding

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 4

1.1前言 4

1.2 MXene改性水性环氧树脂涂料 5

1.2.1环氧树脂的特点 5

1.2.2水性环氧树脂涂料的特点 5

1.2.3改善水性环氧树脂性能的方法 6

1.3二维材料MXene 7

1.3.1 MXene‌的特点 7

1.3.2 MXene的电磁屏蔽机理 8

1.3.3目前存在的问题 11

1.4本文的研究内容及意义 11

1.4.1研究内容 11

1.4.2意义 12

第二章 实验部分 13

2.1实验原料与设备 13

2.1.1实验原料 13

2.1.2实验仪器 13

2.2水性环氧树脂的制备 14

2.2.1水性环氧树脂的制备 14

2.2.2 MXene改性水性环氧树脂 15

2.3胶膜的制备 15

2.3.1聚丙烯胶膜基材预处理 15

2.3.2胶膜的涂覆 16

2.3.1胶膜的固化 16

2.4胶膜表征测试 16

2.4.1红外光谱分析 16

2.4.2扫描电镜光谱分析（SEM） 16

2.4.3拉伸性能测试 16

2.4.4 电磁屏蔽性能分析 16

第三章 实验结果与讨论 17

3.1 MXene/水性环氧树脂融合 17

3.1 MXene/水性环氧树脂SEM测试 17

3.2 MXene/水性环氧树脂拉伸性能测试 19

3.3 MXene/水性环氧树脂红外光谱分析 22

3.4 MXene/水性环氧树脂电磁屏蔽性能分析 23

第四章 实验结论与展望 24

参考文献 26

致谢....................................................................................................................................28

第一章 绪论

1.1前言

随着电子设备在现代社会的广泛应用，电磁污染对人体健康和安全的危害越来越严重。电磁扰乱已经越来越为威胁到人们的身体健康，是新晋的社会公害，联合国也迫切的将其提到了议事工程，而且因为对人类的危害性，已经成为了第五大污染源。联合国也将这种摸不着，看不见又实际存在的电磁污染定为必须抑制的公害之一^[1]。因此，对电磁干扰(EMI)屏蔽材料的研究引起了广泛关注。传统的金属电磁干扰屏蔽材料是通过反射电磁波来进行电磁屏蔽，这样极其容易导致二次污染,且金属材料有易腐蚀、吸波材料厚重、吸波频带窄、柔韧性差等问题，而聚合物电磁屏蔽材料具有耐腐蚀、加工性能好、重量轻等优点，且是通过吸波来进行电磁屏蔽，具有广阔的应用前景。如一次性添加导电填料（石墨烯或者碳纳米管）和MXene改性树脂涂料。然而，高剂量填料的加入往往会导致加工问题和机械性能的恶化。因此，我们采用化学改性改善聚合物基体的分散性。从而使聚合物复合材料具有较高的导电性和更优异的屏蔽性能^[1]。

本文就MXene改性水性环氧树脂涂料做详细综述。

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