环氧树脂是一种多功能用途的材料,由于其固化物力学性能和粘接性能优异,并表现出较好的尺寸稳定性和耐热性等优点,因此,环氧树脂被应用于工业的各个领域,常作为胶黏剂,涂料和复合材料基体树脂。并且通过不同固化剂选择和配方设计,就可以满足不同性能的需求。但环氧树脂与固化剂固化后形成的交联网络密度过高,伸缩率低,刚性大,使材料表现出脆性缺点,这就大大影响其在一些高新技领域的应用,因此研究领域一直在设计和完善环氧树脂增韧改性的方法。然而,以往的增韧方法往往存在一定的缺点,很难实现材料模量和韧性同步提升,可能引起体系粘度的增加和热性能的损失。本文以DGEBF和HHPA为研究体系,设计含有柔性悬挂链的固化网络,利用其与环氧主链苯环刚性结构相容性差的特点,在体系中自组装形成不同分布,大小和形状的分相结构,研究其对环氧网络结构和固化物性能的影响,实现了对环氧树脂的有效增韧。首先,用单官能度环氧化合物与DGEBF树脂和HHPA共混固化反应,设计制备一系列包含不同悬挂链链长的环氧固化网络。采用AFM观察体系中引入的不同悬挂链的微观形貌,并能通过改变含量来调节其微观形貌。采用SEM测试,表明分相结构使固化物发生軔性断裂。利用XRD测试,研究了分相结构的结晶性。通过DMA测试,发现不同柔性悬挂链的引入改变了材料的热机械性能,使其储能模量在室温下都高于未改性体系(E0)。通过DSC测试,表明柔性悬挂链的引入使材料热性能出现下降,随含量增加和链长增长其下降更为严重。拉伸测试中,含有柔性悬挂链的固化物在室温下表现出优异力学性能,在E4-20体系(BGE与DGEBF环氧官能团摩尔比1:20)中,拉伸强度为98.5MPa,拉伸模量为3.1GPa,断裂伸长率为6.1%,冲击强度为22.5kJ/m2,比E0体系分别提高了 58.1%、6.8%、125%和55.2%。并对比不同微观形貌体系的力学性能,发现纳米和亚微米分相结构共存的体系,其材料增韧效果最佳。然后,通过单官能度环氧与酸酐的阴离子聚合,制备了两种形如梳子状柔性悬挂链预聚体,采用FT-IR和GPC分别对产物进行表征,并利用末端官能团的化学反应连接到固化网络中。采用AFM,SEM,XRD,DMA,DSC和拉伸测试分别对固化物的形貌,结晶性,热性能,热机械性能以及力学性能进行观测。通过拉伸断面的观察,发现两种预聚体在固化物中存在不同的增韧机理,并通过拉伸测试比较其增韧效果的差异,通过形貌调节可使力学性能达到极值,拉伸强度为101.8 MPa,拉伸模量为3.1 GPa,断裂伸长率为5.6%,比E0体系分别提高了 63.4%、6.8%和107%。材料热机械性能可随预聚体的结构和含量发生改变,L4(C4链长预聚体添加到DGEBF)体系中,其储能模量室温下高于E0体系,而L12(C12链长预聚体添加到DGEBF)体系中,其会随预聚体含量增加在室温下低于E0体系。