本文介绍了环氧树脂的基本发展和最新研究动向,详细总结了环氧树脂的增韧研究概况,分析了当前人们在环氧树脂增韧方面所采用的增韧技术和增韧机理,并系统地研究了多种活性增韧剂对环氧树脂的增韧效果。本研究从活性增韧的角度出发,合成或选用了几种带有活性基团的小分子物质(油酰多胺、油酸、十二胺、十八胺),纳米丁苯吡橡胶和纳米有机蒙脱土粒子作为增韧改性剂,应用简支梁冲击试验机、热重分析仪、差示扫描仪等手段进行表征分析,研究了增韧改性剂对环氧树脂力学性能和热学性能的影响。 实验室合成的油酰多胺作为增韧改性剂,对环氧-胺常温固化体系研究显示,油酰多胺可以延长环氧-胺体系的凝胶时间,提高固化物的耐冲击性能,对固化物硬度降低不大,耐热性改变也较小,只是略微降低；环氧-酸酐高温固化体系显示,适量的油酰多胺也可以提高固化物的冲击韧性,对固化物的邵氏硬度降低不大,使热变形温度略有降低。并且根据油酰多胺的添加量对应合适的固化剂用量可以得到相应最佳的固化物性能。而固化物的热重图显示加入油酰多胺外延起始分解温度提高,终止分解时残炭降低。 油酸、十二胺、十八胺作为增韧改性剂的研究表明：添加适量带有活性端基的这些小分子都能够不同程度的提高固化物的耐冲击性；当调整适当的配方后,而固化物的硬度和耐热稳定性变化不大。 研究四种活性小分子增韧改性剂对环氧树脂动力学参数和动力学方程的影响进一步表明,四种小分子改性剂的加入没有明显改变固化过程和机理,几种改性剂都与固化物形成均一体系,只是对固化物微观结构产生有限影响。表现在动力学参数的微小变化,宏观上固化物的热学性能改变也较小,只是冲击韧性有所提高。 纳米丁苯吡作为增韧改性剂的研究表明：当纳米丁苯吡在环氧树脂中达到纳米级分散,能明显增韧环氧树脂,还可提高其耐热性,用量控制在15phr时综合性能比较好；纳米丁苯吡的用量大于25phr时,由于共混体系的黏度变大,纳米粒子易于结团成束,难以充分发挥其纳米效应,而导致增韧效果减弱。 纳米有机蒙脱土作为增韧改性剂的研究表明：纳米有机蒙脱土也能明显增韧环氧树脂,而对固化物硬度影响较小,能略微改善固化物的热稳定性,用量控制在4phr时可以得到综合性能最好的固化物；但是当纳米有机蒙脱土含量进一步增加时,过多的纳米有机蒙脱土会在环氧树脂中团聚,形成剥离和插层共存的结构,而使其增韧效果减弱。研究发现带活性基团的小分子长脂肪链物质通过与环氧基反应引入固化网络中,可以一定程度的提高固化物的耐冲击强度,但却不同程度的降低了固化物的热变形温度,耐高温热分解性能,但是通过调整适量的固化剂可以较好的缩小这种降低趋势,有较好的增塑、增柔作用,可以应用于要求不高的涂料或胶粘剂中；而纳米丁苯吡橡胶由于经交联助剂的处理形成“梯度交联结构”可以以纳米尺度分散于网络结构中,从而橡胶弹性得以发挥,使得固化物的耐冲击性能提高,耐热性能也有所提高,有很好的增韧效果,故适用于各方面性能要求较高的塑胶或复合材料中；有机纳米蒙脱土以表面有机化的无机纳米粒子分散于固化物中使得固化物耐冲击性能提高,而其他性能改变甚小,得到较好的增韧效果。