环氧树脂是一类重要的热固性树脂,由于其优异的机械性能,电绝缘性能,化学稳定性,耐热性,低收缩率,较高的界面粘结性和易于加工成型等优势,广泛用于航空、航天、建筑、机械、绝缘材料和先进复合材料基体树脂等领域。然而,固化后的环氧树脂因为交联密度相对较高,所以也存在一些缺点,如质脆,耐开裂性和耐冲击性较差,断裂韧性较低。由于上述条件的影响,对环氧树脂进行增韧改性研究是非常必要的,其理论意义和现实价值都十分突出。全文的主要内容和结论如下：以酚酞啉(PPL)和2,6-二氟苯腈为反应原料,由溶液缩聚法并通过亲核取代制备了含有羧基侧基的聚芳醚腈(PEN-L)。利用FTIR,’HNMR, DSC, TGA和GPC表征了所合成聚合物的结构和性能。PEN-L的玻璃化转变温度(Tg)为248℃,失重5%时的温度为427℃,700℃时的残炭率为60.25%。应用非等温差示扫描量热法(DSC)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对DGEBA/MeHHPA/PEN-L固化体系进行测试和分析。探索并证实了固化反应的可行性,混合体系的固化工艺确定如下：105℃/2h+155℃/3h+205℃/2h。通过FTIR, DSC, DMA等分析测试可以证实聚合物已经彻底嵌入环氧树脂交联网络并与其以化学键键合,所以根据固化工艺105℃/2h+155℃/3h+205℃/2h固化得到的纯环氧树脂和改性环氧树脂可以完全固化。对不同PEN-L质量分数的改性环氧树脂固化体系的热性能和机械力学性能进行了研究,并与仅用4-甲基六氢苯酐(MeHHPA)这种普通固化剂固化的纯环氧树脂体系的相关性质作了详细的分析对比。DSC和TGA测试数据表明,当体系中加入不同质量分数的PEN-L时,固化环氧树脂的耐热性和热稳定性得到了很好的改善,玻璃化转变温度,热分解温度和残碳率随着固化体系中PEN-L质量分数的提高而呈现不同程度的增加。固化树脂体系的弯曲强度和弯曲模量随着体系中PEN-L质量分数的增加发生明显降低,与纯环氧树脂相比,最大下降百分比分别为43%和42%。但是,固化树脂的弯曲断裂应变却出现较大增长,最大值为5.11%,与纯环氧树脂相比增加了89%。衡量固化树脂的断裂韧性的参数包括临界应力强度因子(KIC)和临界应变能释放速率(GIC),这两个数值随着体系中PEN-L质量分数的连续增长而显著增加。当改性固化树脂体系中含有质量分数为15%的PEN-L时,断裂韧性KIC将达到最大值5.43MN/m3/2,与纯环氧树脂相比增加了98%；临界应变能释放速率的最大值达到7.755kJ/m2,与纯环氧树脂相比增加了215%。缺口冲击强度与断裂韧性表现出相似的变化趋势。