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环氧树脂具有优异的力学、电绝缘、抗水和耐化学品等性能,广泛应用于复合材料、涂料和粘接剂领域。环氧聚合物韧性差,对其进行增韧改性成为研究热点。采用分子结构中含柔性链段的固化剂,固化并增韧环氧树脂的方法,具有工艺简单,加工方便、不影响环氧树脂的力学性能等优点。本文选择丙烯酸甲酯(MA),二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA),三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)与乙二胺(EDA)通过迈克尔加成反应,得到增韧改性的固化剂丙烯酸甲酯-乙二胺改性固化剂(H1),二缩三丙二醇二丙烯酸酯-乙二胺改性固化剂(H2)和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯-乙二胺(H3)。优化了三种固化剂的合成工艺。采用固化剂H1、H2和H3去固化环氧树脂,研究其固化后涂膜的凝胶时间和力学性能,得到了性能优异的双酚A型环氧树脂固化体系,探讨了环氧树脂增韧改性机理。三种固化剂的合成最优工艺条件为:采用1% n(EDA)的硼酸为催化剂,室温反应8h,n(MA): n(EDA)=1.6 : 1时,固化剂H1收率高达94%;n(TPGDA): n(EDA)= 0.9 : 1时,固化剂H2收率高达98%;n(TMPTMA): n(EDA)=0.4 : 1时,固化剂H3的产物收率高达98%;采用傅立叶红外光谱和元素分析表征了固化剂结构。与EDA相比,固化剂H1、H2和H3固化的环氧树脂力学包括拉伸强度明显提高,韧性得到改善,也提高了耐水性和耐碱性,同时还发现固化剂H1、H2和H3固化的环氧树脂固化干燥速度快。固化剂H2和H3与进口聚醚胺产品性能相当,可替代进口产品,用于环氧树脂的增韧改性,且成本明显低于进口产品,有较强的市场竞争力。本文还用不同的固化剂固化E44,用作疏水涂层增韧固化剂,H1和H2表现出良好的韧性,附着力达到了1级,其次是D400,EDA的附着力最差。用改性固化制备的环氧疏水涂层的耐洗刷试验表明,H1,H2分别优于EDA和D-400,这与H1和H2有较高的反应活性,交联反应充分,韧性好,故有较好的耐洗刷性能。环氧树脂/溶胶质量比对涂层的疏水性有不同的影响。当用H1固化时,随环氧树脂用量增加,接触角有下降趋势;当用H2固化时,环氧涂料/溶胶质量比为0.14时,接触角有最大值(144°),继续增加环氧树脂用量,疏水角显著下降。