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本文利用不同分子量(200，600，1000，2000)的聚乙二醇(PEG)与2，4-甲苯二异氰酸酯(TDI)在一定条件下合成预聚体，然后将其接枝于纳米二氧化硅(Nano-SiO2)粒子表面，并用二甲胺气体进行封端反应，合成了一系列环氧树脂固化体系的增韧改性剂U-PEGn-SiO2(n=200，600，1000，2000)。采用FT-IR及TG为检测手段对所合成的U-PEGn-SiO2及其中间产物进行了表征。该系列增韧改性剂的设计结合了柔性链增韧与纳米粒子增韧两种方法，能够在增韧环氧树脂基体的同时不损失体系的其他力学性能，同时活性的脲基可以起到促进体系固化反应的作用。
通过DSC、DMA、冲击实验及SEM等测试手段对E-51/DICY/U-PEGn-SiO2固化体系的反应活性、动态力学行为、冲击强度和断裂面微观形态等进行了系统的研究。实验的结果表明，U-PEGn-SiO2系列增韧改性剂对E-51/DICY环氧树脂固化体系起到了很好的改性效果：改性后固化体系的峰顶温度较之未改性体系最多降低30℃，活化能由143.82kJ/mol降至85kJ/mol左右，反应活性有了很大的提高；改性后体系在基本保持原有模量的情况下，冲击强度明显改善，最高达到未改性体系的2.2倍。改性体系断裂面的微观形态表明体系发生了韧性断裂。