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环氧树脂具有优异的物理机械性能,在电子、建筑等领域应用广泛,但其常规制备方法存在工艺繁琐、后处理污染环境等问题,研究工艺简单、高效无污染的环氧树脂合成技术是科学家和工程师们方兴未艾的研究兴趣所在。硫醇-烯烃点击反应具有反应条件简单、速度快、产率高等优点,是高分子化合物和单体合成的新技术。本文将硫醇-烯烃点击反应应用于合成多种缩水甘油醚型环氧树脂、超支化环氧树脂、光固化膜及膜性能;制备超支化环氧树脂/双酚A型环氧树脂(DGEBA)复合材料,探索超支化环氧树脂对DGEBA的综合改性功能和机理,具体研究内容如下:(1)多种缩水甘油醚型环氧树脂的制备及表征。以不同结构的一元醇(苯甲醇)、二元醇(乙二醇、一缩二乙二醇和丁二醇)、三元醇(THEIC和三羟甲基丙烷)先与巯基丙酸进行酯化反应,分别合成了不同官能度的硫醇,产率均在95%以上。然后硫醇与烯丙基缩水甘油醚(AGE)进行紫外光引发点击反应,获得不同官能度的环氧树脂,包括苯甲醇-缩水甘油硫醚(PMEP)、乙二醇-二(缩水甘油硫醚)(EGEP)、一缩二乙二醇-二(缩水甘油硫醚)(DGEP)、丁二醇-二(缩水甘油硫醚)(BGEP)、三(2-羟乙基)异氰尿酸酯-三(缩水甘油硫醚)(THGEP)和三羟甲基丙烷-三(缩水甘油硫醚)(TMGEP),产率均在99%以上,所有产物的环氧值与其理论值相近。通过红外谱图、核磁谱图、电喷雾质谱表征和证实了环氧树脂的结构和分子量。(2)利用硫醇-烯烃点击反应制备了三种不同分子量的超支化环氧树脂(EHBP)和研究其与DGEBA构成复合材料的性能。首先用巯基丙酸对三种不同分子量的端羟基超支化聚合物进行酯化反应得到端巯基超支化聚合物,然后再与AGE进行点击反应获得相应的三种超支化环氧树脂。利用红外谱图、氢核磁共振谱、凝胶渗透色谱表征了超支化环氧树脂的化学结构、分子量及其分布指数。结果表明,合成的超支化环氧树脂的环氧值与理论值接近、分子量分布指数较窄。研究EHBP对EHBP/DGEBA复合材料的性能(机械性能和热性能)的影响及其规律,发现随着EHBP用量和分子量的增加,复合材料的机械性能先增加后降低,在中等分子量的超支化环氧树脂(EHBP-12)的用量为9wt%时,机械性能达到最大值。与双酚A型环氧树脂性能相比,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度可分别提高27.82%、39.84%和132.40%,复合材料的耐热性略微下降。其增强增韧功能符合原位增强增韧机理。(3)硫醇-烯烃点击反应制备光固化膜及其性能。以二乙醇胺、巯基丙酸、二苯基膦酰氯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚等为主要原料,合成了一种含氮三元硫醇(DAMP)和两种不同结构的含磷二元烯烃,一种为含烯丙氧基和丙烯酸酯基的二元烯烃(DPDA),另一种为含两摩尔甲基丙烯酸甲酯基的二元烯烃(DPMA),使用红外谱图、核磁谱图表征和证实了产物的化学结构。使用紫外光引发硫醇和烯烃单体进行点击反应制备光固化膜。使用红外研究了不同双键(甲基丙烯酸甲酯基、丙烯酸酯基和烯丙氧基)与巯基的光聚合反应机理。结果显示硫醇可显著提高固化膜的物理性能、提高双键转化率和凝胶含量。热重分析表明氮磷元素的协同作用可提高材料的阻燃性。