本發(fā)明涉及一種熱固性聚合物基復(fù)合材料，更具體而言，涉及一種二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料，及該復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著Grubbs催化劑的發(fā)展，開(kāi)環(huán)易位聚合(ROMP)已成功用于各種帶有極性和非極性前驅(qū)體的聚合，被證實(shí)是一種優(yōu)良的生產(chǎn)工業(yè)化產(chǎn)品的方法。聚雙環(huán)戊二烯(PDCPD)是一種具有高模量、高抗沖擊性以及耐化學(xué)腐蝕性的熱固性樹(shù)脂，是由單體雙環(huán)戊二烯(DCPD)在Grubbs催化劑或者雙組份催化劑存在下通過(guò)開(kāi)環(huán)易位聚合而成。最近，PDCPD在自修復(fù)材料方面的應(yīng)用引起了人們的廣泛關(guān)注。在自修復(fù)系統(tǒng)中，微膠囊化的DCPD和Grubbs催化劑被置于環(huán)氧樹(shù)脂中，當(dāng)樹(shù)脂出現(xiàn)裂紋或者損傷時(shí)，微膠囊破裂并釋放DCPD自愈劑進(jìn)入破損區(qū)域，與催化劑結(jié)合后開(kāi)始聚合，材料達(dá)到自修復(fù)效果。然而，作為自修復(fù)材料必須具有良好的綜合力學(xué)性能，純PDCPD材料的強(qiáng)度和韌性并不能滿足自修復(fù)材料的要求。
二氧化硅(SiO2)是一種成本低、無(wú)毒、無(wú)污染、輕質(zhì)、微觀結(jié)構(gòu)近似球形的白色粉末，具有高的比表面積，粒徑可小至納米級(jí)，是一種優(yōu)良的增強(qiáng)材料。由于純的SiO2表面具有大量的極性羥基(-OH)，與非極性的DCPD界面相容性以及分散性較差，因此需在SiO2表面引入非極性基團(tuán)以增加DCPD單體與SiO2的界面相容性和分散性，這是實(shí)現(xiàn)SiO2對(duì)PDCPD增強(qiáng)的關(guān)鍵。中國(guó)專利CN101987907B公開(kāi)了一種聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料及其制備方法，通過(guò)添加有機(jī)官能團(tuán)改性的無(wú)機(jī)納米粒子和聚合物微粒，來(lái)提高聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料的模量、抗沖強(qiáng)度和耐磨性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
但是，中國(guó)專利CN101987907B中，從[0076]表1可知，僅添加納米二氧化硅粒子等無(wú)機(jī)粒子制備得到的復(fù)合材料，其抗沖擊強(qiáng)度基本低于純PDCPD，沒(méi)有起到增強(qiáng)增韌效果。從[0079]表二可知，當(dāng)同時(shí)添加無(wú)機(jī)粒子和聚合物微粒時(shí)，其抗沖強(qiáng)度有所提升，但增加效果仍然不明顯，如表所示，添加了2％的納米氧化鋯和2.0％的尼龍9，其抗沖強(qiáng)度僅提高19.7％。
因此，本發(fā)明的目的，提供高強(qiáng)度、高韌性的聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料。
本發(fā)明人等經(jīng)過(guò)深入研究，最終發(fā)現(xiàn)：含有非極性基團(tuán)的二氧化硅在雙環(huán)戊二烯中具有良好的界面相容性和分散性，進(jìn)而通過(guò)原位聚合制備二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料，該二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料與純的聚雙環(huán)戊二烯材料相比，強(qiáng)度和韌性均大幅度提高。
即，本發(fā)明涉及一種二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料，由原料組合物反應(yīng)得到，其特征在于：該原料組合物包含雙環(huán)戊二烯、二氧化硅和催化劑，原料組合物中的雙環(huán)戊二烯作為100質(zhì)量份時(shí)，二氧化硅為0.05-20質(zhì)量份，催化劑為0.003-0.6質(zhì)量份，所述二氧化硅為含有非極性基團(tuán)的二氧化硅，所述的催化劑為一代Grubbs催化劑或二代Grubbs催化劑。
進(jìn)而，所述的二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料，其中，含有非極性基團(tuán)的二氧化硅的平均直徑為50-2000nm。
進(jìn)而，所述的二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料，其中，含有非極性基團(tuán)的二氧化硅的平均直徑為200-800nm。
進(jìn)而，所述的二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料，其中，含有非極性基團(tuán)的二氧化硅為乙烯基二氧化硅、乙炔基二氧化硅、苯基二氧化硅中的一種及以上。
進(jìn)而，所述的二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料，其中，含有非極性基團(tuán)的二氧化硅為乙烯基二氧化硅、苯基二氧化硅中的一種或兩種。
進(jìn)而，所述的二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料，其中，含有非極性基團(tuán)的二氧化硅為乙烯基二氧化硅。
進(jìn)而，所述的二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料，其中，相對(duì)于100質(zhì)量份的乙烯基二氧化硅，乙烯基的含量為5-20質(zhì)量份，或者，相對(duì)于100質(zhì)量份的苯基二氧化硅，苯基的含量為10-30質(zhì)量份。
進(jìn)而，一種二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料的制備方法，包括步驟(1)和步驟(2)，
步驟(1)：含有非極性基團(tuán)的二氧化硅的制備；
步驟(2)：將雙環(huán)戊二烯、催化劑與步驟(1)所得二氧化硅混合均勻，通過(guò)原位聚合得到二氧化硅/
聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料。
進(jìn)而，一種二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料的制備方法，其中步驟(1)為通過(guò)溶膠一凝膠法用硅烷偶聯(lián)劑一步合成含有非極性基團(tuán)的二氧化硅。
進(jìn)而，一種二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料的制備方法，其中，所述的硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三異丙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、苯乙烯乙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷中的一種及以上。
進(jìn)而，一種二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料的制備方法，步驟(1)和步驟(2)具體步驟如下，
步驟(1)：將一定量的硅烷偶聯(lián)劑加入適量的極性溶劑中，于20-40℃下劇烈攪拌0.5-2h，直至得到澄清透明的混合液；然后將一定量的氨水加入到上述混合液中，于20-60℃下攪拌反應(yīng)2-8h，得到均勻的乳白色混合溶液；將混合溶液離心，離心轉(zhuǎn)數(shù)為5000-8000r/min，離心時(shí)間為3-5min，然后依次用蒸餾水、乙醇洗滌多次，最后于40-70℃下真空干燥6-12h；
步驟(2)：將步驟(1)所得的二氧化硅加入液態(tài)的雙環(huán)戊二烯中，超聲分散10-30min，得到均勻分散的混合溶液，后將適量催化劑與二氯甲烷混合溶液加入上述溶液中，在室溫在攪拌均勻并迅速注入模具中，最后梯度固化得到強(qiáng)度、韌性均有所增加的二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料。
本發(fā)明的二氧化硅帶有非極性有機(jī)基團(tuán)，與雙環(huán)戊二烯具有良好的界面相容性和分散性。本發(fā)明制得的二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料與純的聚雙環(huán)戊二烯材料相比，其拉伸強(qiáng)度由原來(lái)的22MPa提高到25-35MPa，斷裂伸長(zhǎng)率由原來(lái)的9％提高到15-70％，韌性由原來(lái)的1MPa提高到3-16MPa。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
本發(fā)明設(shè)計(jì)的方法合理，制備的非極性有機(jī)基團(tuán)的二氧化硅純度高，有效地提高了二氧化硅與雙環(huán)戊二烯單體的分散性以及界面相容性；制備的二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料具有較高的強(qiáng)度和韌性；制備方法操作簡(jiǎn)單，成本低，效率高，且易于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
本發(fā)明的二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料，由原料組合物反應(yīng)得到，其特征在于：該原料組合物包含雙環(huán)戊二烯、二氧化硅和催化劑，原料組合物中的雙環(huán)戊二烯作為100質(zhì)量份時(shí)，二氧化硅為0.05-20質(zhì)量份，催化劑為0.003-0.6質(zhì)量份，所述二氧化硅為含有非極性基團(tuán)的二氧化硅，所述的催化劑為一代Grubbs催化劑或二代Grubbs催化劑。
本發(fā)明中的原料組合物中，相對(duì)于100質(zhì)量份的雙環(huán)戊二烯，含有非極性基團(tuán)的二氧化硅添加量為0.05-20質(zhì)量份。考慮到二氧化硅添加量過(guò)少對(duì)材料的增強(qiáng)增韌效果不明顯，添加過(guò)多易使材料在拉伸過(guò)程中出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象使材料斷裂，因此二氧化硅的添加量?jī)?yōu)選為0.1-5質(zhì)量份。
本發(fā)明的原料組合物含有非極性基團(tuán)的二氧化硅的平均直徑為50-2000nm，考慮到二氧化硅粒徑過(guò)小易團(tuán)聚，在基體中的分散性差；粒徑過(guò)大，不利于橋接在拉伸過(guò)程中形成的微裂紋或者空洞，造成增強(qiáng)增韌效果降低，二氧化硅的平均直徑優(yōu)選為200-800nm。
所述的二氧化硅的平均直徑其測(cè)試方法可以用掃描電子顯微鏡或者激光粒度儀測(cè)定，用掃描電子顯微鏡測(cè)定時(shí)，在電鏡照片中選定100個(gè)樣品微球并測(cè)定其直徑，然后取平均值得到平均直徑。
本發(fā)明的二氧化硅中的非極性基團(tuán)可以為乙烯基、乙炔基和苯基中的一種及以上，考慮到制備的簡(jiǎn)單方便，優(yōu)選乙烯基二氧化硅和苯基二氧化硅中的一種或兩種。由于乙烯基中含有雙鍵，在催化劑作用下，可與DCPD單體發(fā)生聚合，這對(duì)材料的強(qiáng)度和韌性的提高，更加有利，因此進(jìn)一步優(yōu)選乙烯基。
本發(fā)明中非極性基團(tuán)的二氧化硅的基團(tuán)的重量百分含量，并無(wú)特別限定，通常相對(duì)于100質(zhì)量份的非極性基團(tuán)二氧化硅，其基團(tuán)的含量為2-40質(zhì)量份。比如，相對(duì)于100質(zhì)量份的乙烯基二氧化硅，乙烯基的含量可以為2-20質(zhì)量份，優(yōu)選5-20質(zhì)量份，相對(duì)于100質(zhì)量份的苯基二氧化硅，苯基的含量可以為10-30質(zhì)量份。非極性基團(tuán)的含量在此范圍內(nèi)，可以有效提高二氧化硅與雙環(huán)戊二烯單體的分散性以及界面相容性，使得最終的二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料具有較高的強(qiáng)度和韌性。
本發(fā)明的二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料的制備方法，包括步驟(1)和步驟(2)，
步驟(1)：含有非極性基團(tuán)的二氧化硅的制備；
步驟(2)：將雙環(huán)戊二烯、催化劑與步驟(1)所得二氧化硅混合均勻，通過(guò)原位聚合得到二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料。
本發(fā)明的非極性基團(tuán)的二氧化硅的制備可通過(guò)化學(xué)改性、溶膠-凝膠法合成制備，通過(guò)我們研究發(fā)現(xiàn)利用硅烷偶聯(lián)劑改性商用二氧化硅，得到的基團(tuán)占改性二氧化硅的百分含量通常低于3wt％，考慮到操作簡(jiǎn)單方便和容易獲得較高的非極性基團(tuán)的含量，因此，本發(fā)明選擇用硅烷偶聯(lián)劑通過(guò)溶膠-凝膠法一步合成。所述硅烷偶聯(lián)劑為帶有非極性基團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑，可以為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三異丙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、苯乙烯乙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷中的一種及以上，優(yōu)選為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷一種及以上，更優(yōu)選為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷中的一種及以上。
【步驟(1)：含有非極性基團(tuán)二氧化硅的制備】
將硅烷偶聯(lián)劑加入極性溶劑中，于20-40℃下攪拌0.5-2h，直至得到澄清透明的混合液；然后將氨水加入到上述混合液中，于20-60℃下攪拌反應(yīng)2-8h，得到均勻的乳白色混合溶液；將混合溶液離心分離，然后依次用蒸餾水、乙醇洗滌多次，最后于40-70℃下真空干燥6-12h，得到含有非極性基團(tuán)的二氧化硅。
硅烷偶聯(lián)劑、極性溶劑和氨水的添加量，并無(wú)特別限定，通常相對(duì)于100mL的極性溶劑，硅烷偶聯(lián)劑的添加量為0.5-5mL，優(yōu)選0.5-2mL，氨水的添加量為0.5-5mL，優(yōu)選為2-4mL。
所述步驟(1)中所使用極性溶劑并無(wú)特別限定，可以為蒸餾水、乙醇中一種或者二者的混合溶液。
【步驟(2)：將雙環(huán)戊二烯、催化劑與步驟(1)所得二氧化硅混合均勻，通過(guò)原位聚合得到二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料】
將步驟(1)所得的二氧化硅加入液態(tài)的雙環(huán)戊二烯中，超聲分散10-30min，得到均勻分散的混合溶液，然后將催化劑與二氯甲烷混合溶液加入上述溶液中，在室溫在攪拌均勻并迅速注入模具中，最后梯度固化得到強(qiáng)度、韌性均有所增加的二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料。
所述步驟(2)中相對(duì)于100質(zhì)量份的雙環(huán)戊二烯，加入二氧化硅的量為0.05-20質(zhì)量份，優(yōu)選為0.1-5質(zhì)量份。
所述步驟(2)中的催化劑為一代Grubbs催化劑、二代Grubbs催化劑，考慮到二者的使用條件及成本，優(yōu)選為一代Grubbs催化劑。相對(duì)于100質(zhì)量份的雙環(huán)戊二烯，催化劑的添加量為0.003-0.6質(zhì)量份，優(yōu)選為0.06-0.15質(zhì)量份。在配制催化劑與二氯甲烷混合溶液時(shí)，二氯甲烷并無(wú)特別限定，通常的添加量為0.1-0.5毫升。
所述步驟(2)中的室溫為25-35℃。
所述步驟(2)中的梯度固化為50-70℃下1-2h，90-110℃下1-2h，150-170℃下1-2h。
實(shí)施例
下面，通過(guò)以下實(shí)施例更具體地描述本發(fā)明。在此，實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，不應(yīng)當(dāng)解釋成對(duì)本發(fā)明范圍的限定。實(shí)施本發(fā)明是可以在不偏離其精神和范圍的情況下進(jìn)行各種變化和改良。這些變化和改良在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)，應(yīng)當(dāng)理解成是本發(fā)明的一部分。其中涉及的原料硅烷偶聯(lián)劑、雙環(huán)戊二烯、催化劑均為市售的產(chǎn)品。
實(shí)施例1
將1mL乙烯基三甲氧基硅烷與100mL蒸餾水置于250mL圓底燒瓶中，于40℃下攪拌1.5h，使硅烷偶聯(lián)劑充分水解，得到澄清透明的混合溶液A；將2mL氨水加入溶液A中，于50℃下反應(yīng)4h得到均勻的乳白色混合溶液B；將溶液B在5000r/min的轉(zhuǎn)數(shù)下離心5min得到白色固體，然后將白色固體依次用蒸餾水、乙醇各洗滌兩次，最后在50℃下真空干燥6h得到白色粉末，即得到乙烯基二氧化硅。通過(guò)掃描電子顯微鏡和激光粒度儀測(cè)得乙烯基二氧化硅的平均直徑為340nm；通過(guò)熱重分析儀測(cè)得乙烯基二氧化硅中乙烯基的含量約為7％。
將0.01g已制的乙烯基二氧化硅和10mL液態(tài)的雙環(huán)戊二烯置于50mL圓底燒瓶中，超聲分散15min，得到均勻的混合溶液C；稱取0.0124g的一代Grubbs催化劑，然后用0.3mL的CH2Cl2將催化劑溶解得到混合溶液D；將溶液D加入溶液C中，于室溫下攪拌均勻并迅速注入拉伸樣條模具中，梯度升溫固化，70℃下2h，110℃下2h，150℃下2h，即得二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料。
利用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)對(duì)樣條進(jìn)行拉伸測(cè)試，得到應(yīng)力-應(yīng)變曲線，通過(guò)對(duì)曲線積分得出復(fù)合材料的韌性。與純的聚雙環(huán)戊二烯材料相比，拉伸強(qiáng)度從22MPa提高到25MPa，伸長(zhǎng)率由9％提高到18％，韌性由1.34MPa提高到2.96MPa，增韌效果提高了約120％。
實(shí)施例2
將0.05g已制的二氧化硅(制備方法同實(shí)施例1)和10mL液態(tài)的雙環(huán)戊二烯置于50mL圓底燒瓶中，超聲分散15min，得到均勻的混合溶液C；稱取0.0124g的一代Grubbs催化劑，然后用0.3mL的CH2Cl2將催化劑溶解得到混合溶液D；將溶液D加入溶液C中，于室溫下攪拌均勻并迅速注入拉伸樣條模具中，梯度升溫固化，70℃下2h，110℃下2h，150℃下2h，即得二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料。
利用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)對(duì)樣條進(jìn)行拉伸測(cè)試，得到應(yīng)力-應(yīng)變曲線，通過(guò)對(duì)曲線積分得出復(fù)合材料的韌性。與純的聚雙環(huán)戊二烯材料相比，拉伸強(qiáng)度從22MPa提高到30MPa，伸長(zhǎng)率由9％提高到32％，韌性由1.34MPa提高到6.39MPa，增韌效果提高了約5倍。
實(shí)施例3
將0.1g已制的二氧化硅(制備方法同實(shí)施例1)和10mL液態(tài)的雙環(huán)戊二烯置于50mL圓底燒瓶中，超聲分散15min，得到均勻的混合溶液C；稱取0.0124g的一代Grubbs催化劑，然后用0.3mL的CH2Cl2將催化劑溶解得到混合溶液D；將溶液D加入溶液C中，于室溫下攪拌均勻并迅速注入拉伸樣條模具中，梯度升溫固化，70℃下2h，110℃下2h，150℃下2h，即得二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料。
利用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)對(duì)樣條進(jìn)行拉伸測(cè)試，得到應(yīng)力-應(yīng)變曲線，通過(guò)對(duì)曲線積分得出復(fù)合材料的韌性。與純的聚雙環(huán)戊二烯材料相比，拉伸強(qiáng)度從22MPa提高到31MPa，伸長(zhǎng)率由9％提高到65％，韌性由1.34MPa提高到14.94MPa，增韌效果提高了約10倍。
實(shí)施例4
將1mL乙烯基三甲氧基硅烷與100mL蒸餾水置于250mL圓底燒瓶中，于40℃下攪拌1.5h，使硅烷偶聯(lián)劑充分水解，得到澄清透明的混合溶液A；將5g純二氧化硅(購(gòu)于浙江弘晟材料科技股份有限公司，平均直徑為50nm)分散到100mL乙醇中，超聲分散1h，得到均勻分散的混合溶液B；將溶液A與溶液B混合，再滴加2mL氨水，室溫下攪拌6h，得到混合溶液C；最后將溶液C離心、洗滌、干燥得乙烯基二氧化硅。通過(guò)熱重分析儀測(cè)得乙烯基二氧化硅中乙烯基的含量約為2％。
將0.1g上述乙烯基二氧化硅和10mL液態(tài)的雙環(huán)戊二烯置于50mL圓底燒瓶中，超聲分散15min，得到均勻的混合溶液D；稱取0.0124g的一代Grubbs催化劑，然后用0.3mL的CH2Cl2將催化劑溶解得到混合溶液E；將溶液E加入溶液D中，于室溫下攪拌均勻并迅速注入拉伸樣條模具中，梯度升溫固化，70℃下2h，110℃下2h，150℃下2h，即得二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料。
利用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)對(duì)樣條進(jìn)行拉伸測(cè)試，得到應(yīng)力-應(yīng)變曲線，通過(guò)對(duì)曲線積分得出復(fù)合材料的韌性。與純的聚雙環(huán)戊二烯材料相比，拉伸強(qiáng)度從22MPa提高到28MPa，伸長(zhǎng)率由9％提高到30％，韌性由1.34MPa提高到4.58MPa，增韌效果提高了約3.5倍。
實(shí)施例5
將1mL苯基三甲氧基硅烷與100mL蒸餾水置于250mL圓底燒瓶中，于40℃下攪拌1.5h，使硅烷偶聯(lián)劑充分水解，得到澄清透明的混合溶液A；將2mL氨水加入溶液A中，于50℃下反應(yīng)4h得到均勻的乳白色混合溶液B；將溶液B在5000r/min的轉(zhuǎn)數(shù)下離心5min得到白色固體，然后將白色固體依次用蒸餾水、乙醇各洗滌兩次，最后在50℃下真空干燥6h得到白色粉末，即為帶有苯基的二氧化硅。通過(guò)掃描電子顯微鏡和激光粒度儀測(cè)得苯基二氧化硅的平均直徑為600nm；通過(guò)熱重分析儀測(cè)得苯基二氧化硅中苯基的含量約為20％。
將0.05g已制的二氧化硅和10mL液態(tài)的雙環(huán)戊二烯置于50mL圓底燒瓶中，超聲分散15min，得到均勻的混合溶液C；稱取0.0124g的一代Grubbs催化劑，然后用0.3mL的CH2Cl2將催化劑溶解得到混合溶液D；將溶液D加入溶液C中，于室溫下攪拌均勻并迅速注入拉伸樣條模具中，梯度升溫固化，70℃下2h，110℃下2h，150℃下2h，即得二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料。
利用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)對(duì)樣條進(jìn)行拉伸測(cè)試，得到應(yīng)力-應(yīng)變曲線，通過(guò)對(duì)曲線積分得出復(fù)合材料的韌性。與純的聚雙環(huán)戊二烯材料相比，拉伸強(qiáng)度從22MPa提高到33MPa，伸長(zhǎng)率由9％提高到14％，韌性由1.34MPa提高到2.59MPa，增韌效果提高了約2倍。
實(shí)施例6
將0.1g已制的苯基二氧化硅(制備方法同實(shí)施例5)和10mL液態(tài)的雙環(huán)戊二烯置于50mL圓底燒瓶中，超聲分散15min，得到均勻的混合溶液C；稱取0.0124g的一代Grubbs催化劑，然后用0.3mL的CH2Cl2將催化劑溶解得到混合溶液D；將溶液D加入溶液C中，于室溫下攪拌均勻并迅速注入拉伸樣條模具中，梯度升溫固化，70℃下2h，110℃下2h，150℃下2h，即得二氧化硅/聚雙環(huán)戊二烯復(fù)合材料。
利用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)對(duì)樣條進(jìn)行拉伸測(cè)試，得到應(yīng)力-應(yīng)變曲線，通過(guò)對(duì)曲線積分得出復(fù)合材料的韌性。與純的聚雙環(huán)戊二烯材料相比，拉伸強(qiáng)度從22MPa提高到34MPa，伸長(zhǎng)率由9％提高到15％，韌性由1.34MPa提高到3.50MPa，增韌效果提高了約2.5倍。