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环氧树脂是一种热固性树脂,具有优异的机械、加工以及与其他基材良好的粘接等性能,应用非常广泛。但是环氧树脂固化物质脆,限制了它在许多领域的应用。因此对环氧树脂改性变得尤为重要。本文采用双酚A型环氧树脂(E51)为基体树脂,甲基六氢苯酐(Me HHPA)为固化剂,2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30)为固化促进剂。分别以端羧基丁腈橡胶(CTBN)以及CTBN/聚酰亚胺(PI)复配对环氧树脂进行增韧改性,研究了改性剂的引入对材料性能与形态结构的影响,并对体系的固化反应动力学进行了探讨,具体做了以下几个方面的工作:1.采用CTBN改性环氧树脂。通过力学性能测试发现随着CTBN添加量的增加,体系的冲击强度、断裂强度及断裂伸长率提高,弹性模量及玻璃化转变温度降低。对不同CTBN添加量的固化物进行相态结构观察,发现CTBN与环氧树脂基体发生相分离形成“海岛结构”,随着CTBN添加量增加,橡胶粒子尺寸变大,固化物冲击断面变得粗糙。当CTBN添加量为30phr时材料的综合性能最佳。2.采用CTBN/PI复合改性环氧树脂,能够在弹性模量损失很小的情况下显著地提高了环氧树脂的韧性。当E51/CTBN/PI体系中CTBN添加量为20-30phr,PI添加量为1.5-2phr时,体系的综合性能较好。在CTBN添加量为30phr时,通过对比不同PI添加量对相态结构的影响,发现当添加PI 1.5phr时,橡胶粒子尺寸最大。结果表明添加适量的PI可以提高材料的弹性模量和耐热性。3.对E51、E51/CTBN、E51/CTBN/PI三个体系,通过非等温DSC法跟踪其固化过程。利用Kissinger、Ozawa和Crane方程得到三个体系的固化反应动力学参数以及最佳固化温度。发现在体系中添加CTBN、PI,降低了体系的固化反应活化能;通过改变固化工艺和固化促进剂的添加量,可以控制橡胶粒子的尺寸,改善了E51/CTBN/PI复合材料的性能。