依据聚合物经典发泡理论和泡孔生长机理,膨胀型防火涂料的膨胀防火性能与树脂的分子链结构、交联密度、分子链长短等密切相关,具有线性支链结构的热塑性树脂如丙烯酸树脂、醋酸乙烯酯,在熔融态时,分子链具有较好的运动能力,熔体具有适宜的熔体强度,在气体的作用下可以发泡形成膨胀炭层,因此获得良好的隔热防火性能。环氧树脂具有优异的耐候性和粘接强度,但为热固性树脂,体型分子网络结构、交联密度大、受热不熔融,分子链运动能力差,高温时不能发泡形成膨胀碳层,限制了它在防火涂料中的应用。本论文从分子结构的角度,设计并制备了三类可形成解离自适应网络或结合自适应交联网络的新型结构环氧树脂,在受热达到一定温度时,网络部分断开或交替,降温时再次成键形成网络,具有温控交联网络的特点。将其应用于防火涂料中以改善传统环氧树脂防火涂料的膨胀性能。具体工作如下:1.制备了一种含有DA共价键的环氧树脂,选用十二烯基琥珀酸酐等作为固化剂。利用Diels-Alder反应(即双烯合成反应)在120℃左右发生DA逆反应,破坏环氧树脂交联网络,当温度恢复至60-90℃时,DA键重新结合,宏观表现为材料具有可重塑性。通过红外光谱分析、核磁氢谱和碳谱分析证实了含有DA共价键环氧树脂的合成;通过差示扫描量热仪、拉伸力学性能测试、热失重分析等,发现使用十二烯基琥珀酸酐时DA共价键的分解温度为122℃,拉伸强度能达到11MPa,并且对环氧树脂的交联网络具有良好的温控效应,即在一定温度下能实现交联网络的断开与结合。利用环氧树脂这一温控交联网络的特点,将其应用到膨胀型防火涂料中,对制备的几种环氧基膨胀型防火涂料,进行耐火时间、热导率、炭层结构红外分析、涂层的热稳定性能测试,值得一提的是当使用十二烯基琥珀酸酐时,耐火时间从23min增加到41min,膨胀倍率达到13,炭层表现出极低的热导率。2.使用双酚A型缩水甘油醚、十二烯基琥珀酸酐、乙烯丙酮锌水化合物为原料,按照不同配比得到了三种酸酐/环氧网络固化体系,来制备具有结合自适应交联网络的新型环氧树脂。在酸酐/环氧交联网络中添加锌离子做催化剂,在混合羧酸的存在下,使具有3D交联网络的环氧树脂在180℃以上引发活性羟基酯的交换反应,在180℃特定温度下环氧交联网络发生重排。对新型环氧树脂进行了拉伸性能、玻璃化转变温度、蠕变性能、动态热机械分析、热失重性能测试,从结果上看,三种环氧树脂的拉伸强度均能达到47MPa以上,Tg在40℃以上,在180℃下第三种固化体系交联网络的永久变形比达到0.15%,温控效应最为明显。将三种网络体系应用到膨胀型防火涂料上,可以明显的看出第三种固化体系环氧树脂为基体树脂时,耐火时间从23min提升到33min,膨胀倍率达到11。3.以对氨基苯酚、羟基苯甲醛、环氧氯丙烷为原料,制备了含有动态亚胺键的新型环氧单体。使用一系列聚醚胺固化剂对新型环氧单体进行固化得到具有结合自适应网络的环氧树脂。在120℃下,动态亚胺键与游离氨基发生交换反应,致使环氧交联网络重排,实现温度对交联网络的控制。通过对新型环氧树脂进行红外光谱、核磁共振氢谱和碳谱、拉伸性能、热失重、蠕变性能等测试分析,证实了含有亚胺键环氧单体的合成;与聚醚胺D400、D2000相比,使用聚醚胺D230作为固化剂时,常温下的力学性能达到50MPa,而且在100℃左右的永久形变比达到0.4%,最高失重速率仅有0.56%/℃。并将新型环氧树脂应用到膨胀型防火涂料中。通过耐火性能、热导率、扫描电镜、红外分析、表面元素分析等对膨胀型防火涂料和形成的炭层进行表征。结果表明使用聚醚胺D230时,耐火性能提升了 25min,炭层膨胀倍率达到32.2,热导率仅有0.03 W/m/k,C/O元素含量比降低明显。