复合泡沫具有其轻质高强、低吸湿性、低介电常数等的优异性能,在航空航天领域和深海浮体领域有着非常广阔的应用。环氧树脂基复合泡沫凭借其良好的固化活性、力学性能、介电性能成为该领域研究的热点,但是固化前的复合泡沫粘度比较大,限制了其成型加工性能。咪唑类固化促进剂具有活性高、用量少、挥发性低以及固化物热变形温度高等特点,是一类重要的环氧树脂固化促进剂,但是咪唑类固化促进剂有熔点高、贮存期短等问题。因此,本论文主要从以下几个方面展开研究:首先,采用萘二异氰酸酯与咪唑反应得到钝化咪唑促进剂NI,并对NI的结构和固化促进机理进行研究,结果表明脲羰基已经生成,且反应比较完全。使用DSC(差示扫描量热分析)和TG(热重法)确定了NI的解封温度为190℃,并考察了环氧树脂/双氰胺/NI体系(EDN)的固化活性、转化率的影响因素和固化动力学,结果表明各体系表现出良好的固化活性,比未加促进剂的体系固化特征温度降低50~60℃;促进剂含量、固化时间与转化率之间的关系并不明显,固化温度对转化率影响较大;体系表观活化能Ea为89.33 KJ/mol,固化反应为一级反应。通过对EDN体系进行贮存期考察,结果表明体系40℃下的贮存期约为12天,室温下贮存时间可达170天以上。其次对EDN体系固化物的耐热性能、力学性能、湿热老化性能和吸水性能进行了考察,结果表明体系固化物的Tg随着NI含量增加而提高,NI含量为2 phr时,体系固化物的Tg可达149℃,NI含量对固化物热分解性能影响不大。促进剂含量对固化物弯曲性能影响不大,且湿热老化后性能保持率较高,在80~95%之间。促进剂含量越大时,体系的吸水率越大。当达到平衡时吸水率在9%~12%之间。然后针对环氧树脂/双氰胺/促进剂NI/空心微球复合泡沫体系,研究了微球种类和微球含量(体积分数为18%-55%)对复合泡沫密度、力学性能和吸水率的影响。结果表明微球含量的增加会导致复合泡沫密度的降低,实际密度低于理论密度。对于拉伸和弯曲性能,随着微球含量增加,虽然复合泡沫的拉伸和弯曲强度逐渐下降,但模量呈现增加的趋势。对于压缩性能来说,随着微球含量增加,含A型微球的复合泡沫压缩强度逐渐增加,含B型微球的复合泡沫压缩强度基本不变,含C型微球的复合泡沫的压缩强度下降。对于吸水率的变化,随着微球含量的增加,复合泡沫的吸水率呈现先增加后减小的趋势。使用SEM(扫描电子显微镜)对不同A型微球体积分数的复合泡沫的拉伸断面进行了微观形貌分析,结果表明,当微球含量较低时,断裂方式主要为基体树脂的剪切破坏;当微球含量较大时,主要断裂方式为微球的界面破坏和破损。本文中还研究了含B和C两种微球混的复合泡沫中,B型微球体积分数对复合泡沫力学性能的影响,结果表明,对于两种微球混合的复合泡沫来说,B型微球体积分数为16.1 vol%时,拉伸强度最大;B型微球体积分数为23.7 vol%左右时,弯曲和压缩强度最大。总体来说,混合微球复合泡沫力学性能比单独使用B型微球时复合泡沫低。最后制备了一种环氧树脂基复合泡沫膜(SF),并对其固化性能、流变性能、成型方法对固化物的影响和耐热性能等进行了研究,结果表明SF膜具有良好的中温固化性能,且SF膜在固化前低粘度的温度范围达到50℃,具有很长的加工操作时间。使用加压固化成型制备的试样比使用真空袋固化成型的试样总体力学性能要好,热失重结果可知,SF膜失重5%、10%和20%的温度约为351℃、373℃和395℃,温度升至800℃时仍有35%的重量保持率。