硅烷偶联剂(KH-550)用2～5倍的丙酮稀释，硅烷偶联剂的用量约为纳米SiO2质量的O.5%～1.O%，调节pH值为7～9。超声波分散30min，加入纳米SiO2，充分搅拌并升温至100～120℃。在高速分散机上分散20min。加入E-51环氧树脂，混合均匀、出溶剂，升温至130℃、温1h。在高速均质分散机上分散20min。冷却后加入液态甲基四氢苯酐，混合均匀，抽真空脱气泡后浇注、固化、脱模。

    ②纳米Si02对热固性环氧树脂力学性能的影响

    经偶联剂处理的纳米Si02粒子的引入，以大幅度提高环氧树脂复合材料的冲击强度。冲击强度提高的幅度主要由纳米粒子的分散情况和含量决定。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍，如果纳米SiO2粒子均匀分散于环氧树脂基体之中，当复合材料受到冲击载荷时，纳米粒子表面与基体材料之间产生微裂纹、收冲击能，从而达到增韧的效果。如果纳米增强材料用量过大，微裂纹易发展成宏观开裂，反而降低了体系的性能。

    不同纳米Si02含量对热固性环氧树脂基Si02纳米复合材料力学性能的影响见表4-13。可以看出纳米SiO2的引入，复合材料的拉伸强度、拉伸模量和冲击强度提高。当纳米Si02含量为3%时，综合性能最好；当纳米Si02含量超过3%时，由于分散困难，部分纳米Si02粒子开始出现返粗现象，致使材料性能下降。

  表4-13  纳米SiO2含量对热固性环氧树脂基Si02纳米复合材料力学性能的影响

      ③纳米SiO22对热固性环氧树脂玻璃化温度的影响 

    经偶联剂处理的纳米SiO2粒子与环氧树脂之间的相互作用很强，使体系交联密度增大、玻璃化温度提高，有效地提高了复合材料的耐热性。表面处理后的纳米粒子在基体中实际起到了交联点的作用，一方面其表面的偶联剂分子与环氧树脂键合，大大提高了界面强度，起到化学交联点的作用；另一方面其表面有利于环氧树脂分子链的缠结，形成物理交联。

    不同纳米SiO2含量对热固性环氧树脂基SiO2纳米复合材料玻璃化温度的影响见表4-4。可以看出纳米SiO2的引入使体系玻璃化温度提高。当纳米SiO2含量为3%时，该复合材料的玻璃化温度达到126.7℃，比环氧树脂浇注体的高36.5℃。

 表4-14  纳米Si02含量对热固性环氧树脂基Si02纳米复合材料玻璃化温度的影响