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环氧树脂由于具有优异的粘接性能、热稳定性和耐化学药品性,且机械强度高、易加工成型,而广泛应用于胶黏剂、涂料、电子包装和复合材料等领域。然而环氧树脂固化后交联密度高,固化物质脆,韧性、耐疲劳性和耐冲击性差。通过化学改性可将环氧树脂刚性骨架结构变为更柔性的骨架结构,并降低固化环氧树脂的交联密度,从而可提高环氧树脂韧性。本课题通过在主链中引入醚键或聚氨酯柔性链合成新型柔性环氧树脂,并分别与双酚A型环氧树脂(DGEBA)进行共混改性,研究共混体系的力学性能、热稳定性、粘接性能等。首先利用两步法合成了含有醚键结构的4,4’-二羟基二苯醚环氧树脂,通过考察对环氧值和粘度的影响探讨了合成条件,确定了最佳的合成工艺为:4,4’-二羟基二苯醚与环氧氯丙烷用量比为1:12,醚化温度和时间分别为105℃、5 h,闭环温度为75℃,Na OH溶液的滴加速度为4.5 g/10 min,最终得到乳白色固体环氧树脂。其环氧值为0.602,85℃下粘度为22.8 cp。利用红外谱图(FT-IR)和核磁氢谱(1H-NMR)对DHPOP结构进行表征,凝胶色谱(GPC)和差热扫描量热法(DSC)对其纯度进行了分析。然后利用一步法合成了对羟甲基苯基缩水甘油醚(MPEP),将其分别与四种聚氨酯预聚体反应制备了不同类型的端环氧基聚氨酯,包含两种聚四氢呋喃型端环氧基聚氨酯(M1EPU、M2EPU)和两种聚丙二醇型端环氧基聚氨酯(210EPU、220EPU)。采用FT-IR分析手段确定了聚氨酯预聚体及端环氧基聚氨酯的合成条件。通过非等温DSC法研究了DDM固化DHPOP、DGEBA时的固化动力学,确定了固化体系的固化特征温度;并通过Kissinger、Crane和Arrhenius方程,计算了固化反应的表观活化能、反应级数和固化反应速率常数,确定了固化反应的动力学方程。流变分析发现DHPOP/DDM的加工窗口比DGEBA/DDM宽。力学性能研究发现,DHPOP的加入使DGEBA/DHPOP共混体系拉伸强度基本不变,弯曲强度和弯曲模量呈下降趋势,但冲击强度有较大提高,纯DHPOP较纯DGEBA体系提高了1.5倍,达到22.5 k J/m2。体系玻璃化转变温度和耐热性能基本保持不变。扫描电镜(SEM)显示随着DHPOP的加入DGEBA/DHPOP共混固化树脂破坏形式由脆性断裂向韧性断裂转变。端环氧基聚氨酯的引入使共混体系的韧性得到了较大的改善,将M2EPU与DGEBA共混发现,粘接强度随M2EPU用量的增加先升高后降低,常温剪切强度和90o剥离强度分别提高了22.1%和348.9%,达到37.89 MPa和10.37 k N/m;断裂伸长率随M2EPU用量的增加而增加,在80 phr时最大达到153.8%,增加了35.1倍。聚四氢呋喃型端环氧基聚氨酯的综合性能比聚丙二醇型端环氧基聚氨酯好。添加相同份数的端环氧基聚氨酯时,随聚氨酯预聚体的分子量增大,剪切强度降低,90o剥离强度增大,断裂伸长率升高,热稳定性提高。