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环氧树脂增韧的关键在于改善韧性的同时,保持高的弹性模量和玻璃化转变温度。本文基于生物合成的杜仲胶(EUG)独特的化学组成和橡塑二重性,采用间接氧化法制备了液体杜仲胶(LEEUG),即首先采用乳液工艺制得环氧化杜仲胶(EEUG),然后在低温条件下氧化降解环氧化杜仲胶制得液体杜仲胶。LEEUG的数均分子量为8000-10000,以酮基和醛基封端,结晶可控。在此基础上,利用液体杜仲胶增韧环氧树脂胶黏剂。采用GPC、IR、13C-NMR、1H-NMR及DSC等测试手段分析了LEEUG的分子结构及结晶能力,采用旋转流变仪研究了分子量及分子量分布对其流变行为的影响;采用搭接剪切、冲击强度及DMA研究了LEEUG对环氧胶粘剂的增韧效果和热机械性能的影响,并通过扫描电子显微镜(SEM)和小角X射线衍射(SAXD)观察冲击断裂面的微观形貌及相分离行为。液体杜仲胶的制备研究结果表明:降解反应条件如环氧度、反应时间以及高碘酸用量对液体杜仲胶的分子量及分子量分布均有显著影响。当65IOHn:ccn(28)=0.03,30oC下氧化降解6h时,液体杜仲胶的分子量范围8000-10000。环氧度对液体杜仲胶的分子量影响不大。氧化降解反应过程中,液体杜仲胶的碳碳双键的含量并未减少,环氧基团含量减少,说明高碘酸进攻的是环氧键,而非碳碳双键。环氧化和氧化降解破坏了杜仲胶分子链的有序性和对称性,且增加了分子链的刚性,导致其结晶能力减弱;但另一方面,由于分子尺寸显著降低,液体杜仲胶分子链的运动能力增加,结晶能力改善。EEUG的热稳定性与EUG相当,但LEEUG的热降解温度提高了56℃。液体杜仲胶分子量和分子量分布对其流变行为影响明显,数均分子量越高,分子量分布越窄,LEEUG的复数粘度越大。液体杜仲胶增韧环氧树脂胶黏剂的研究表明:液体杜仲胶与环氧树脂可以共固化,固化产物凝胶含量大于99%。共固化产物为两相结构,LEEUG第二相以微米级球形粒子分散在环氧树脂E-51基体中,同时第二相中的LEEUG介观尺度有序,呈现微晶结构。E-51和LEEUG间的化学键的作用不仅影响橡胶粒子的尺寸及分布情况,也影响着相分离的发生程度,从而影响了增韧效果。LEEUG的加入可明显改善E-51缺口冲击强度和剪切强度。LEEUG添加量为10份时,增韧效果最佳,剪切强度提高了26%,缺口冲击强度提高了34.7%。同时,共固化产物储能模量不仅没有降低,反而升高;环氧树脂本体的Tg也没有大幅下降,在LEEUG用量为10份时,Tg仅下降了3.6℃。这些都是交联网络结构中LEEUG的微晶结构的作用的体现。TG-DTG结果表明,E-51/LEEUG共混物的固化产物热稳定性提高。