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随着近几十年以来社会的飞速发展与进步,各类资源、能源经过不断开采而逐渐枯竭,环境和生态平衡也因为人类活动被破坏,在此背景下,绿色、节能、环保逐渐成为化学研究中的热点,生物质材料因为具有成本低廉、可降解、无污染等优势得到了广大研究者的青睐。环氧树脂在生产生活中拥有极为广泛的应用,但其质脆、韧性较差的缺点限制了它的使用范围,增强环氧树脂也一直是研究的热点。本文采用经过预处理的生物质材料儿茶(AC)和核桃壳粉末(WSP)增强环氧树脂(E51),使用4,4二氨基二苯甲烷(DDM)做固化剂,采用机械搅拌、超声处理将生物质材料与树脂基体完全混合均匀,然后加入DDM并混合均匀后进行固化,制备生物质增强环氧树脂材料。采用DSC非等温法研究AC和WSP在不同添加量下的固化反应过程动力学并进行比较:采用外推法为各体系的固化温度提供范围,Kissinger法用于求取各体系固化反应过程中的活化能,FWO法研究不同转化率下活化能的变化,Málek法求取动力学方程;结果表明:添加生物质前后,环氧树脂的固化反应过程未发生明显改变,各个体系的活化能均处于48-53kJ/mol之间,SB(m,n)模型可以较好的模拟各个体系的非等温固化反应,外推法及实验经验确定固化工艺为80℃固化2h,135℃后固化3h。本文采用FT-IR、TG、DSC、DMA、万能材料力学测试机测试各组生物质增强环氧树脂材料的基团结构、热力学性能、力学性能。结果表明:(1)加入AC后材料的韧性有明显提升,当AC添加量为1wt%时,材料的韧性及抗冲击性能分别较纯环氧树脂提升94.20%,52.8%,拉伸、弯曲强度也略有提升,加入AC后材料热降解行为没有发生改变,热稳定性有所提高,T_g则存在小幅度的降低;(2)加入WSP后,材料的刚性有较为明显的提升,WSP的添加量为20wt%时,材料的E′较未添加时候提高44.45%,拉伸、弯曲模量也有小幅提升,添加WSP后材料的热稳定性及热降解行为基本没有改变,T_g基本保持不变;红外测试结果显示AC、WSP与树脂基体之间均形成氢键连接。