环氧树脂具有尺寸稳定性、耐腐蚀性、电气绝缘性等优异性能,在船舶运输、机械制造、航空航天等多领域得到广泛运用。但作为一类典型的热固性聚合物,环氧树脂是由不可逆共价键交联形成的稳定三维交联网络,不溶不熔难以在成型后重复加工和回收利用,造成资源的浪费与环境的破坏。这无疑给环氧树脂今后的发展带来极大的挑战。类玻璃高分子(vitrimer)为环氧树脂的重复加工和回收利用提供了契机。但目前环氧树脂的回收大都需要较高温度和较长时间。因此急需找到一种能调控环氧vitrimer动态性能的方法来优化其回收条件,进而突破这些局限。这对环氧vitrimer的可控设计和综合应用十分重要。Vitrimer的动态性能由动态共价键交换反应引起,因此调节网络中可交换键密度可能会对vitrimer的动态性能产生影响。基于此本文采用改变环氧树脂聚合单体长度的方法,从调整环氧单体链段长度和固化剂链段长度两个角度出发设计合成了具有不同可交换酯键密度的软/硬质环氧vitrimer,并探究了环氧vitrimer中可交换酯键密度对材料动态性能的影响。结果表明,酯键的密度越高材料的动态性能越优异。随后设计合成固化剂和环氧单体中同时含可交换芳香二硫键的双二硫环氧vitrimer,从改变聚合单体可交换键数量的角度增加网络中的可交换键密度。与仅在固化剂中引入芳香二硫键的单二硫环氧vitrimer相比双二硫环氧vitrimer网络中可交换键数量更多,网络中可交换键密度更大。双二硫环氧vitrimer在保持良好机械性能(储能模量为1.7 GPa,拉伸强度为68.6 MPa)的同时拥有优异的动态性能(200℃下应力松弛仅需11.1 s,在90℃ DTT/DMF溶液中仅需30 min即全部降解,200℃快速修复裂纹等)。最后制备了动态键密度较大的碳纤布增强双二硫环氧vitrimer,该复合材料储能模量高达10.5 GPa,拉伸强度为394.6 MPa,并且碳纤维布回收条件较为温和,在90℃下小于1h即可从环氧基质中完全回收。另外,用回收的碳纤维布制备的新碳纤布增强复合材料仍然保持了优异的机械强度(储能模量为8.2 GPa,拉伸强度为358.2 MPa)。结果表明碳纤布增强的双二硫环氧vitrimer中的碳纤维布具有良好的可回收性。