【摘 要】
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玻璃纤维增强复合材料（Glass-fiber-reinforced composites,GFRCs）的损伤预测可以降低结构件的故障发生率,节省成本甚至挽救生命。然而,当前具有损伤自报告特性的GFRCs通常涉及对基体或纤维的复杂改性,且当使用机械变色添加剂时,会不可避免地产生界面缺陷,影响材料性能。此外,热固性基体固有的三维交联网络特性使其一旦损坏或达到服役年限就难以再回收利用。因此,构建具有损伤
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玻璃纤维增强复合材料（Glass-fiber-reinforced composites,GFRCs）的损伤预测可以降低结构件的故障发生率,节省成本甚至挽救生命。然而,当前具有损伤自报告特性的GFRCs通常涉及对基体或纤维的复杂改性,且当使用机械变色添加剂时,会不可避免地产生界面缺陷,影响材料性能。此外,热固性基体固有的三维交联网络特性使其一旦损坏或达到服役年限就难以再回收利用。因此,构建具有损伤自报告特性的高性能可回收GFRCs具有重要战略意义。本论文以4,4’-二硫代二苯胺（AFD）和癸二酸（SA）为固化剂,交联4,5-环氧己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯（DGEAC）,制备了高性能的DGEAC/AFD和DGEAC/AFD/SA交联网络。系统研究了其基本力、热性能、紫外屏蔽及网络重组行为,揭示了其机械变色机理。在此基础上与玻璃纤维（GF）复合,制备高性能可降解的GFRCs,应用在复合材料损伤监测领域。主要研究成果如下:1.DGEAC/AFD交联网络表现出良好的耐溶剂性、热/机械性能（Tg≥206℃,拉伸强度70 MPa）和紫外线屏蔽能力。由于二硫键的交换反应,DGEAC/AFD网络可以在高温下发生网络重排。基体与纤维牢固的界面让GF/DGEAC/AFD复合材料表现出优异的力学性能（拉伸强度470 MPa）。得益于环氧树脂基体固有的机械变色特性,GF/DGEAC/AFD复合材料能通过颜色变化及时自报告损伤。此外,GF/DGEAC/AFD复合材料可以在二硫苏糖醇的溶液中实现纤维的无损回收,回收后的纤维与原始纤维性能一致。该工作为制备具有损伤预警的高性能可回收复合材料提供了新思路。2.DGEAC/AFD/SA交联网络表现出良好的耐溶剂性、热稳定性(Td5≥259℃)、可调的机械性能（拉伸强度:3～55 MPa）和紫外屏蔽能力,同时展现出良好的自愈合、焊接、重塑、物理回收（效率为83%）和形状记忆等动态性能,其中V4、V5和V6还具有机械变色特性。GF/DGEAC/AFD/SA复合材料具有高拉伸性能（拉伸强度～302 MPa,模量～8.2 GPa）。该工作解决了兼具高性能与快速拓扑网络重排的难题,提供了一种制造高性能玻璃纤维增强复合材料的有效策略。
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