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本文以聚醚多元醇(PPG)与甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料合成了聚氨酯预聚体(PUP),采用环氧树脂改性后,分别添加磨碎玻璃纤维和纳米SiO2制备出高性能的环氧树脂改性聚氨酯胶粘剂复合材料。通过拉伸剪切、拉伸和冲击强度实验,探讨了环氧树脂和填料的种类及含量对环氧树脂改性聚氨酯胶粘剂材料力学性能的影响,以及填料对其浸水后的粘结性能的影响;通过扫描电子显微镜(SEM)观察材料截面和冲击断口的形貌,研究了填料粒子在树脂基体中的分布以及环氧树脂改性聚氨酯胶粘剂材料的断裂失效行为;通过红外光谱(IR)表征环氧树脂改性聚氨酯胶粘剂的结构,分析体系可能发生的反应及其反应机理;通过差示量热扫描分析(DSC)和热失重(TG)检测,讨论了环氧树脂和纳米SiO2的添加对聚氨酯胶粘剂热性能的影响。研究结果表明:①采用分子量为1000的聚醚二元醇(PPG210)及脂环族缩水甘油酯型环氧树脂1,2-环氧环己烷4,5-二甲酸二缩水甘油酯(TDE-85)为原料制备的环氧改性聚氨酯胶粘剂的综合力学性能良好。②环氧树脂对PUP进行改性时,环氧基与异氰酸酯基发生交联反应,形成宏观均匀、微观相分离的互穿网络结构,提高了材料的热稳定性。当环氧树脂添加量为40wt%时,制备的环氧改性聚氨酯胶粘剂材料的综合力学性能最好,其拉伸剪切强度、拉伸强度和冲击强度分别达到9.98MPa、29.77MPa和18.34kJ/m2。③添加磨碎玻璃纤维后,环氧改性聚氨酯胶粘剂的力学性能有所提高,但是材料的耐水性降低。当磨碎玻璃纤维的添加量为15wt%时,材料的综合力学性能最佳,其拉伸剪切强度、拉伸强度和冲击强度分别为16.15MPa、45.45MPa和26.11kJ/m2,此时磨碎玻璃纤维均匀分布于树脂基体中,并与树脂基体紧密缠绕,改善了材料的力学性能。④添加纳米SiO2后,环氧改性聚氨酯胶粘剂的力学性能、热稳定性和耐水性均有所提高。当纳米SiO2的添加量为2wt%时,环氧改性聚氨酯胶粘剂的断裂主要是由纳米颗粒引发的微裂纹引起的,材料的综合力学性能最好,其拉伸剪切强度、拉伸强度和冲击强度分别为15.00MPa、40.06MPa和26.05kJ/m2。