刘莉莉，付东升，黄勇

    (中国石化上海石油化工股份有限公司先进材料创新研究院，上海 200540)

    环氧树脂(EP)是目前使用较为广泛的一类热固性树脂，具有良好的力学性能、化学稳定性、粘结性、电绝缘性、耐腐蚀性[1-2]以及制造成本低和加工性好的优点，这使其在航空航天、风力发电、电子封装、粘结技术和建筑等领域得到了广泛的应用[3]。

    然而，环氧树脂固化后交联密度高且呈现三维网状结构，固有的固化交联特性使其具有一定的局限性，耐热性不佳、内应力和难以回收利用等缺点[4]，尤其是抗冲击性差阻碍了其进一步的应用。因此，环氧树脂增韧方法的研究及其机理的分析是促进环氧树脂及其相关产业发展的强大推动力。环氧树脂的增韧方法主要包括：橡胶增韧[5]、热塑性塑料增韧[6-7]、核壳粒子增韧[8-9]、液晶聚合物增韧[10]和纳米材料增韧[11]，不同的增韧方式各有利弊。在环氧树脂的实际应用中，其增韧不仅需要在柔韧性、强度以及耐热性三者之间进行有效平衡，并且要满足工艺性好、可操作性高和成本低廉的要求。

    本文采用不同的增韧方法，使用核壳粒子、聚醚砜、纳米颗粒及自制改性增韧剂等多种增韧剂进行环氧树脂的增韧研究，并结合碳纤维/环氧树脂基复合材料的适配性研究，旨在研发出抗冲击性能优异、工艺性好且成本低廉的高韧性环氧树脂。

    1 实验部分

    1.1 实验原料与设备

    实验原料：E-51 环氧树脂，南通星辰合成材料有限公司；甲基纳迪克酸酐(MNA)，湖北兴恒业科技有限公司；二缩水甘油基苯胺，武汉拉那白医药化工有限公司；苄基缩水甘油醚，武汉卡米克科技有限公司；腰果酚缩水甘油醚，武汉卡米克科技有限公司；核壳增韧剂，湖南赛尔维新材料科技有限公司；聚醚砜，美国索尔维先进聚合物公司；纳米二氧化硅，南京先锋纳米材料科技有限公司；SCF35S-12K 碳纤维，中国石化上海石油化工股份有限公司。

    实验设备：电子天平，JC-TP80-5A，青岛精诚仪器仪表有限公司；集热式磁力搅拌器，DF-101S，上海科升仪器有限公司；烘箱，DHG9070A，上海一恒科学仪器有限公司；电子万能试验机，INSTRON5566，美国英斯特朗公司；数字显示冲击仪，HIT5.5P，德国兹韦克公司；扫描电子显微镜，Gemini 300，德国蔡司公司。

    1.2 试样制备

    1.2.1 环氧树脂浇铸体的制备

    按照E-51∶MNA=100∶90 的质量比进行称量，并加入一定比例的稀释剂与增韧剂。将上述称量好的试剂在40 ℃的条件下搅拌30～ 60 min ......