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环氧树脂具有良好的电绝缘性、化学稳定性、耐腐蚀性等特点,使其被广泛地应用于各个领域。但是,环氧树脂的柔韧性较差,容易脆性断裂,这个缺点使环氧树脂在某些领域的应用受到限制。若能增强环氧树脂的柔韧性,其应用领域将会有很大程度的拓宽。本课题运用分子设计理念,在环氧树脂的合成过程中通过化学方法引入具有柔性链段的六亚甲基二异氰酸酯(HDI),从根源上解决环氧树脂柔韧性差的问题。首先对环氧树脂的合成工艺进行了研究,以环氧值为指标,研究了环氧氯丙烷用量、氢氧化钠用量、氢氧化钠浓度、催化剂四丁基溴化铵用量、醚化温度、醚化时间、闭环温度、闭环时间的影响。同样以环氧值为指标,以开环醚化阶段4个因素和闭环阶段4个因素分别设计四因素三水平的正交实验进一步优化合成工艺。结果表明,环氧树脂的优化合成工艺为:环氧氯丙烷的量为1:24(双酚S与环氧氯丙烷的摩尔比),催化剂四丁基溴化铵的量为2%(与双酚S中酚羟基的摩尔比),醚化温度为90℃,醚化时间为4h。氢氧化钠的量为1:1.2(双酚S酚羟基与氢氧化钠的摩尔比),氢氧化钠的浓度为30%,闭环温度为60℃,闭环时间为4h。对合成的环氧树脂进行了红外、核磁表征测试,结果表明,反应物HDI完全反应,产物中有环氧基团的生成。其次探索所合成的环氧树脂与环氧树脂E-51的固化条件。结果表明,两者最佳固化条件分别为:合成的环氧树脂/DDM固化体系DDM用量为当量(环氧树脂/DDM固化体系中,DDM的物质的量等于环氧树脂中环氧基团的物质的量),固化工艺选GY-D:室温,90℃/1h,115℃/1h,150℃/3h,200℃/1h,室温;环氧树脂E-51/DDM固化体系DDM用量为28phr,固化工艺为GY:室温,50℃/1h,80℃/1h,100℃/3h,150℃/1h,室温。最后,结果表明:合成环氧树脂固化物的冲击强度为23.72 KJ/m~2,环氧树脂E-51的冲击强度为11.28 KJ/m~2,合成环氧树脂的冲击强度比E-51固化物的冲击强度高110.28%,合成环氧树脂固化物的压缩强度为145.50 MPa,比E-51固化物的压缩强度高29.07%,弯曲强度略低于E-51固化物。两者吸水率分别为:1.24%、1.10%。高温(600℃)下,所合成的环氧树脂质量损失约为70%,而E-51质量损失约为90%,说明所合成的环氧树脂比E-51更能承受高温。