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环氧树脂具有粘接性能强、耐溶剂性良好、电绝缘性优良、力学性能优异等特点,广泛的应用于航空航天、船舶、土木建设和机械制造等众多领域,然而环氧树脂的单独使用几乎没有任何价值,只有和固化剂配合使用,生成三维网络状的不溶不熔物后,才能发挥出最佳性能。芳香族二元胺(DA)在环氧树脂固化剂中占很大的比重,能够赋予环氧树脂优异的耐热性、耐溶剂性和力学强度等,但传统的芳香族二元胺固化剂毒性大、挥发性强,与环氧树脂在常温下很难形成均相体系,因此对DA的改性是目前研究的热点。本论文通过分子设计,用传统二元胺固化剂4,4’-二氨基二苯醚(DDE),4,4’-二氨基二苯甲烷(DDM)分别和耐热性较好的含酚酞结构链延长型双马来酰亚胺(PBMI),二苯甲烷型双马来酰亚胺(MBMI)反应,合成了一类新型的环氧树脂固化剂,由于BMI的引入增加了两氨基的距离,降低了交联密度,因而使固化物的韧性得以提高。具体研究内容如下:合成一类新型环氧树脂固化剂,用FTIR、核磁等测试手段证明了产物结构的正确,选择综合性能良好的PBMI-DDE为固化剂,对E-51/PBMI-DDE/DDE固化体系的固化反应动力学进行了DSC研究,计算了固化动力学参数,并确定了合适的固化工艺。最后对固化体系的热性能进行了DMA和TGA测试,并通过冲击测试、弯曲测试和吸水率测试探讨了不同含量的PBMI-DDE对E-51/PBMI-DDE/DDE固化物性能的影响。结果表明:PBMI-DDE的加入能降低固化体系的交联密度,固化物的玻璃化温度随PBMI-DDE含量的增加而降低,而弯曲模量随PBMI-DDE含量的增加一直增大,这是因为体系中引入了大量的刚性酰亚胺环结构,起到了增强作用。TGA表明,固化物的起始分解温度、T5%和残碳率均随着PBMI-DDE的含量增加而提高,这主要归功于固化物中大量的刚性酰亚胺环结构。冲击强度和弯曲强度均随着PBMI-DDE含量的增加先提高,后降低,这是因为PBMI-DDE的加入降低的交联密度,起到了增韧的效果,而后期体系的交联密度太小而导致交联点之间的距离太大,因此削弱了材料的强度。吸水率测试表明,在低温下,固化物的吸水率主要受到极性基团浓度的影响,因此固化物的吸水率随着PBMI-DDE含量的升高而降低,而在高温下,自由体积的影响占主要因素,温度越高,水分子的碰撞越强烈,更有利于扩散和渗透,因此固化物的吸水率随着PBMI-DDE含量的升高而增大。