环氧树脂具有优异的加工性能和力学性能,常被用作为复合材料的基体和胶黏剂的基本组分。固化后是一种高度交联的无定形热固性聚合物,由于本身的结构特性,环氧树脂固化时会形成高交联度的固化网络,使环氧树脂具有优异的力学性能,例如高模量,高强度和低蠕变等特点。但是,这也意味着未经改性的环氧树脂也是相对易碎的聚合物,对裂纹扩展的抵抗能力差,冲击强度低。目前已经提出了几种增加环氧树脂韧性的方法,其中最成功的方法是在未固化的环氧树脂中加入合适的液体橡胶或者合适的橡胶粒子,橡胶粒子和环氧树脂由于具有不相容的特点,橡胶组分会在基体固化的过程中析出形成相分离结构。本文围绕这一思路构建了两种体系,主要研究内容和结果如下:一、在环氧树脂的侧链接枝柔性的端羟基聚醚(聚丙二醇)分子链。利用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)中两种-NCO基团的不同活性,通过控制反应温度和配比,使IPDI的-NCO基团分别和环氧树脂的仲羟基和分子量为 400,1000,2000 的聚丙二醇(PPG400,PPG1000,PPG2000)活性羟基进行反应,形成不同长度、不同接枝率的聚醚接枝环氧树脂(PPG-g-EP),采用FTIR、环氧值和异氰酸根含量滴定确认了树脂的结构。使用固化剂聚醚胺(D230)进行固化,采用万能试验机、冲击试验机等对固化物的力学性能进行测试,结果表明PPG400,PPG1000,PPG2000对环氧树脂的力学性能产生不同的影响。PPG400-g-EP体系在接枝率为30%时冲击强度达到21.44KJ/m2,断裂伸长率达到11.4%,相对于纯环氧树脂分别提升了 78.37%和28.09%。PPG1000-g-EP体系中对环氧树脂冲击强度的提升效果更为明显,在接枝率为30%,冲击强度最高达到30.85KJ/m2,为纯环氧树脂的2.5倍,断裂伸长率为15.8%,提升77.53%。而大分子量PPG2000的引入对冲击强度的提升效果不佳,且拉伸强度和模量出现大幅度下降。二、以乳液聚合的方法制备了核壳纳米粒子与环氧树脂共混。以PSi乳液为种子,滴加甲基丙烯酸甲酯(MMA)和功能单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),制备了 PSi/PMMA和PSi/P(MMA-GMA)核壳粒子,并以FTIR、TEM确定该方法成功制备了硅橡胶为核结构的核壳粒子(core-shell rubber,CSR)。得到了核壳粒子和环氧树脂进行共混,以SEM观察粒子的分散情况。以动态热机械分析(DMA)、拉伸测试、冲击测试得到了改性体系的力学性能。结果表明,核壳粒子加入量在15phr以下时,玻璃化转变温度与纯环氧树脂相当。PSi/PMMA改性的环氧树脂的冲击强度在添加量1Ophr时达到最大值23.09KJ/m2,相比纯环氧树脂提升两倍之多。PSi/P(MMA-GMA)改性的环氧树脂的冲击强度在添加量10phr时最大值为30.92KJ/m2,为纯环氧树脂的3倍。断裂伸长率在15phr时达到最大,相比未改性体系大幅度提升,同时拉伸强度和拉伸模量均会随着添加量的增多而下降。