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随着石油资源日渐枯竭和环境气候的恶化,利用可再生资源制备环保型生物基高分子材料已经成为社会发展的必然趋势。本文通过松香和蓖麻油合成了环氧树脂和聚氨酯,并通过添加碳纳米管,氧化石墨烯等纳米材料改性制备松香基环氧/聚氨酯生物基纳米复合材料,研究了体系固化和降解过程以及材料的物理力学性能,结果证明得到了性能良好的生物基高分子纳米复合材料。主要工作内容如下:1.合成松香基环氧树脂(MPAER)和马来海松酸酐(MPA),并用马来海松酸酐固化松香基环氧树脂,得到生物基高分子材料。用FT-IR,核磁共振氢谱和碳谱,DMA,DSC等进行分析表征。结果显示,质量比为5:5的MPAER/MPA体系固化后玻璃化转变温度达53.2℃,非等温固化动力学符合两个参数的?esták-Berggre自催化模型,反应级数平均分别为0.883和0.278,平均固化活化能为52.29KJ/mol;Friedman法研究在5℃/min时所需Ea最高为81.63KJ/mol,热降解反应级数约为1.37。2.通过合成蓖麻油基聚氨酯(COPU),以多壁碳纳米管(CNTs)对MPAER/COPU复合材料进行改性,研究了CNTs对基体材料的性能影响,用FT-IR、TGA、TEM、DMA和各种漆膜测试器对材料进行了表征。结果显示,当CNTs含量为0.4%时,玻璃化转变温度(T_g)达到最高为150℃,比未添加CNTs的基体提高52.4℃;由Friedman法研究表明,当CNTs含量为0.4%时,初始分解温度达到305.2℃,比未添加CNTs的基体提高了20.1℃;涂料的铅笔硬度及抗冲击性能也都有所提高。3.将PU和MPAER按4:6质量配比分别加入不同氧化石墨烯(GO)含量的纳米复合材料,并用红外(FTIR)、动态力学(DMA)、热重分析仪(TGA)和透射电镜(TEM)等表征。结果表明:添加GO之后,涂膜的硬度由5H提高到6H,抗冲击强度和弹性下降,附着力和耐酸碱性优良;复合材料的玻璃转化温度T_g随GO的添加量呈现提高趋势,当添加量为0.8%时,T_g提高了88.8℃;复合材料的热稳定性也得到提高,当GO添加量为0.4%时,试样起始热降解的温度提高了81.52℃。4.以甲基丙烯酸改性松香环氧树脂,制备了甲基丙烯酸松香环氧酯(MREMA)。在紫外光照下与以聚氨酯丙烯酸酯(PUA)共固化MREMA,并用CNTs改性MREMA/PUA复合材料,制备了MREMA/PUA/CNTs热固性高分子材料。研究了不同的CNTs含量在动态力学性能、热性能、涂料性能方面对MREMA/PUA复合材料的影响。结果显示,加入CNTs可以明显改善材料的热性能和动态力学性能。加入0.7wt%CNTs材料时起始热分解温度提高了38.16℃,加入0.5wt%CNTs材料的玻璃转化温度T_g达到173.4℃,与纯组分相比提高了64.65℃。