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液晶环氧树脂与普通环氧树脂相比,其结合了液晶有序和网络交联的特点,具有高模量、高强度、高介电强度以及低的热膨胀系数,是一种具有良好应用前景的结构和功能材料。本论文主要在液晶环氧树脂合成与固化、固化产物结构与性能之间关系、液晶环氧树脂改性环氧树脂以及液晶环氧树脂结构对于蒙脱土剥离作用这四个方面开展了一系列研究并得到了一些重要结论。具体研究工作包括:1、采用傅立叶变换红外分析仪(FTIR)以及核磁共振(NMR)分别对两种液晶环氧树脂4-(2-环氧乙烷-2-甲酰氧基)乙氧基)-苯甲酸二甲基苄叉连氮酯(OBDBA)和4-(2-环氧乙烷-甲氧基)-苯甲酸环氧化胆留醇酯(OAC)的结构进行表征,并通过差示量热仪(DSC)和带加热台的偏光显微镜(POM)对其相行为进行研究,实验发现,OBDBA在宽广的液晶区间内呈现多种液晶织构;OAC在130℃～215℃的温度区间内呈现出胆甾相织构。2、通过DSC研究了不同固化剂与OBDBA和OAC动态固化过程,确定了 OBDBA与甲基纳迪克酸酐(MNA)以及OAC与对苯二胺(PDA)的固化体系制备液晶热固体,并采用POM研究这两种固化体系在等温固化过程中不同温度对液晶热固体织构的影响,研究结果证明固化反应温度对液晶有序度产生了重要影响;WAXD研究结果进一步证明了液晶热固体织构类型。实验中考察了具有不同织构液晶热固体力学性能以及热性能,实验表明近晶结构热固体具有最佳的力学性能以及热性能;扫描电镜(SEM)观察了近晶结构热固体冲击断面形貌,证实了受力过程中形成的介晶域起到了提高性能的作用。3、通过原位聚合方式制备了液晶环氧树脂与环氧树脂复合材料,首次通过红外图像系统表征了液晶环氧树脂在固化反应过程中分布状态,POM观察液晶环氧树脂在共混体系中结构形态,实验证明共混体系中形成液晶有序区域。同时研究发现,随着共混体系中液晶环氧树脂的引入,复合材料力学性能和玻璃化转变温度提高;实验中通过SEM观察复合材料断面形貌,研究表明液晶环氧树脂对于环氧树脂增韧是剪切带银纹剪切屈服理论和桥联-裂纹钉锚模型综合作用机理。4、制备蒙脱土/环氧树脂纳米复合材料是实现环氧树脂高性能化的另一重要途径,其关键是蒙脱土以“无规剥离”的形式分散在环氧树脂基体中。本文首次制备了液晶接枝蒙脱土,采用“氯仿-蒙脱土淤浆”加入法制备蒙脱土纳米复合材料,通过XRD跟踪测试蒙脱土片层(001)衍射峰强度的方法阐明了这一制备方法的剥离机理,同时结果证明液晶环氧树脂对于蒙脱土片层具有剥离作用。透射电镜(TEM)测试表明蒙脱土在环氧树脂基体中呈现无规剥离状态,证明液晶环氧树脂的加速固化能力起到了剥离蒙脱土片层的作用。本文还研究了蒙脱土含量对于复合材料热稳定性以及力学性能影响,结果表明,一定含量的蒙脱土大幅改善了环氧树脂性能。