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总体概况

     由于固化后的环氧树脂交联密度高，内应力大，因而存在质脆、耐疲劳性、耐热性、抗冲击韧性差等缺点，难以满足工程技术的要求，使其应用受到一定的限制，特别是在结构材料领域，为此，国内外学者对环氧树脂进行了大量改性研究。其中，最主要的是改善环氧树脂的脆性。

 
    为了提高环氧树脂的韧性，最初是加入邻苯二甲酸酯和磷酸酯等增塑剂或聚丙二醇二缩水甘油醚、脂肪酸多缩水甘油醚等小分子增柔剂，但环氧树脂的耐热性、硬度、模量和电性能等同时大幅度降低。因此，环氧树脂增韧改性必须是在热性能、硬度、模量及电性能下降不太大的情况下提高环氧树脂的韧性。
 
    整体而言，环氧树脂可通过化学方法改性和物理方法进行改性。化学方法改性主要是合成新型结构的环氧树脂及新型结构的固化剂；物理方法改性主要是通过与改性剂形成共混结构来达到提高性能的目的。两种方法比较起来，第一种方法从工艺、成本及难易程度来讲都比第二种方法处于劣势。因此，目前对环氧树脂的改性主要是通过共混结构实现的。具体而言，环氧树脂的增韧途径主要有三种：（1）在环氧基体中加入橡胶弹性体、热塑性树脂、液晶聚合物、刚性无机填料、纳米粒子（SiO2、蒙脱土）等分散相来增韧；（2）用含"柔性链"的固化剂固化环氧，在交联网络中引入柔性链段，提高网链分子的柔顺性，达到增韧的目的；（3）用热固性树脂连续贯穿于环氧树脂网络中形成互穿、半互穿网络结构来增韧从而使环氧树脂韧性得到改善。
    酚醛改性后生成的酚醛环氧树脂是开发较早、较为成熟的高官能度环氧树脂的重要品种。 它固化后具有较高的交联度，同时由于骨架中大量苯环的存在，使其具有较高的热变形温度和优良的热稳定性，兼有双酚A 型环氧树脂和酚醛树脂的优点。其特点是具有较高活性，化交联密度高，固化物有较好韧性、耐热性、耐化学药品性，已被应用于防腐涂料。
 
    有机硅树脂具有低温柔韧性、低的表面能、耐热、耐候、憎水、介电强度高等优点，用有机硅改性的环氧树脂可以降低内应力，从而提高它的韧性，并且耐热性也有所提高。在有机硅改性环氧树脂形成的立体空间网络结构中含有硅氧（Si-O）键，其键能（37216kJ/mol）比C-C键的键能（24218kJ/mol）高，因而其耐热性较好，且Si-O键的柔性比C-C键好，这有利于提高固化物的韧性和抗冲击强度；并且有机硅的表面能较环氧树脂低，从而使耐水性和耐油性得到改善。有机硅改性的增韧机理比较复杂，是多种机理共同作用的结果，它能够同时提高环氧树脂的耐热性和韧性，但工艺难度大，韧性提高有限。