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自愈型形状记忆环氧聚合物(shape memory epoxy polymer, SMEP)是可进行形状记忆和形状回复,并具有自修复能力的新型“智慧型”聚合物。传统的环氧树脂固化物体系较刚硬,形状固定性能优异但形状回复性欠佳,在多次形状记忆循环的过程中易产生劳损,网络交联结构不可逆。因此本文从合理设计环氧交联网络出发,探究了SMEP的网络规整性和刚柔组分配比与其形状记忆性能的关系。同时,将“呋喃-马来酰亚胺”结构引入SMEP网络结构中,利用Diels-Alder动态可逆反应使SMEP具有自愈合性能。研究主要内容如下:(1)设计了耐高温形状记忆环氧树脂体系。采用三官能度环氧树脂TFEP、双酚A型环氧树脂DGEBA和二氨基二苯甲烷(DDM)构建TFEP/DDM体系和DGEBA增韧TFEP/DGEBA/DDM体系。用DSC和模型拟合法研究了两个体系的非等温固化动力学,结果表明两个体系固化时均具有自催化特性,采用Sestak-Berggren模型建立的固化动力学方程可很好的描述其固化过程。DMA和TGA测试证明这两个体系均具有优异的热稳定性。“折叠-展开”形状记忆测试表明在玻璃化转变起始温度下TFEP/DDM体系形变角度只达12.5°,TFEP/DGEBA/DDM体系具有较好的形状记忆特性,形状固定率接近100%,形状回复率达到97.5%。(2)设计了自愈合型环氧树脂形状记忆材料体系。从刚柔性链段配比的角度出发,在DGEBA(x)/DGEBAEO-06环氧树脂体系中引入糠胺(FA),利用呋喃环与双马来酰亚胺(BMIDPM和BMIE)发生的Diels-Alder反应制备了DGEBA(x)/FA/BMIDPM和DGEBA(x)/FA/BMIE两组具有自愈性能的SMEP初始样品和回收样品。采用GPC和FTIR对糠胺-环氧线型结构进行表征,采用FTIR、DSC、SEM和溶解法证明了交联网络体系具有自愈性能。拉伸测试表明初始样品和回收样品随着刚性链段含量和交联密度增加,交联网络断裂强度增大,断裂伸长率减小。形状记忆性能结果表明各交联网络体系形状固定率均达98%以上,具有优异的形状固定性能;随着柔性链段含量增加体系形状回复率逐渐提高,表现为DGEBA(x)/FA/BMIDPM体系由80%提高至92%,DGEBA(x)/FA/BMIE体系由90%提高至97%。(3)设计了不含苯环结构的网络规整的自愈型环氧树脂形状记忆材料体系。利用FA、氢化双酚A环氧树脂(HBGE)和BMIE制备了HBGE/FA/BMIE(x)形状记忆交联网络体系初始样品和回收样品。采用FTIR、DSC和溶解法证明HBGE/FA/BMIE(x)具有自愈性能;拉伸测试表明HBGE/FA/BMIE(x)交联网络均表现出脆性断裂,交联密度与断裂强度(46.47-64.54 MPa)成正比,与断裂伸长率(4.94%-3.27%)成反比。形状记忆性能测试表明各交联网络均达99%以上,具有优异的形状固定性能,形状回复性能随着交联密度降低而升高(90.72%-96.70%),网络规整性加快了形变回复速率。