圖3為不同含量的HBP對EP沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度的影響。由圖3可知，HBP的加入使EP的沖擊強(qiáng)度明顯提高;當(dāng)w(HBP)=10%(相對于EP而言)時，沖擊強(qiáng)度達(dá)到最大值(為29.78 kJ/m2)，比原來(未添加HBP的體系)提高了142.71%;當(dāng)w(HBP)>10%時，沖擊強(qiáng)度有所下降，但仍處于較高的水平。

由圖3可知，HBP在增韌EP的同時，固化體系的拉伸強(qiáng)度也明顯提高，拉伸強(qiáng)度與HBP含量之間的變化趨勢類似于沖擊強(qiáng)度與HBP含量之間的變化趨勢;當(dāng)w(HBP)=10%(相對于EP而言)時拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大值，從原來的55.37 MPa提高到74.44 MPa(增加了34.44%);當(dāng)w(HBP)>10%時，拉伸強(qiáng)度有所下降，但仍處于較高的水平。

在EP中引入HBP后，HBP/EP固化體系所表現(xiàn)出的力學(xué)性能說明由于超支化聚合物分子內(nèi)部含有大量的“空穴”，當(dāng)固化體系受到外力作用時，超支化聚合物可以通過自身的“空穴”而吸收能量[8];另外，由于超支化聚合物自身的形變對裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展具有緩沖作用，從而提高了體系的韌性。由FT-IR分析結(jié)果表明，HBP分子中含有很多高活性的端羥基，在固化過程中可以參與反應(yīng)，從而對酸酐/EP固化體系的固化反應(yīng)具有促進(jìn)作用，使環(huán)氧基團(tuán)反應(yīng)完全;HBP的加入使固化后的體系具有更高的交聯(lián)密度，致使材料韌性降低、強(qiáng)度增加;同時HBP分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，具有一定的剛性，隨著HBP含量的增加，剛性基團(tuán)增多，有利于提高體系的強(qiáng)度[9]。因此，適量的HBP有利于固化物綜合性能的提高，即在酸酐/EP固化體系中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的HBP時，固化產(chǎn)物的綜合力學(xué)性能有較大的改善。

2.3動態(tài)力學(xué)分析

不同配比的HBP/EP體系的tanδ-溫度曲線如圖4所示。由圖4可知，隨著HBP的加入，固化體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)降低(向低溫處移動);而當(dāng)w(HBP)=15%時，Tg卻達(dá)到最高值。
這是由于當(dāng)w(HBP)≤10%時，HBP的空穴效應(yīng)引起的Tg降低占主導(dǎo)地位;當(dāng)w(HBP)>10%時，隨著HBP含量的繼續(xù)增加，HBP中的剛性基團(tuán)增多，體系的交聯(lián)度也相應(yīng)增多，這兩方面的共同作用致使Tg得以提高。

圖5是不同配比的HBP/EP體系的儲能模量-溫度曲線。由圖5可知，當(dāng)w(HBP)≤10%時，固化體系的玻璃態(tài)模量隨著HBP含量的增加而增大，并且當(dāng)w(HBP)=10%時達(dá)到最大值;隨著溫度的升高，不同HBP含量的固化體系模量的下降速率幾乎相同。而當(dāng)w(HBP)=15%時，無論是玻璃態(tài)模量還是橡膠態(tài)模量都低于純EP。這是由于當(dāng)w(HBP)≤10%時，HBP分散在EP中，并與EP之間形成了交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使固化體系的交聯(lián)密度增大，從而限制了分子鏈段的活動，起到了類似于增強(qiáng)的作用，表現(xiàn)為儲能模量隨著HBP含量的增加而增大;當(dāng)w(HBP)>10%時，隨著HBP含量的繼續(xù)增加，空穴密度也隨之增大，空隙越多，儲能模量也就越低。

3·結(jié)論

(1)選用MeTHPA為固化劑，可以在保證固化物具有良好性能的同時明顯降低體系的黏度，從而改善了復(fù)合體系的加工性能。

(2)HBP的加入能夠明顯加快酸酐的開環(huán)反應(yīng)，對整個體系的固化反應(yīng)起到促進(jìn)作用。

(3)由于HBP含有空穴結(jié)構(gòu)和剛性基團(tuán)，并能使固化體系具有較高的交聯(lián)密度，三者共同作用使固化體系的力學(xué)性能在w(HBP)=10%時達(dá)到最佳值，其沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度分別增加了142.71%和34.44%，從而有效地改善了EP的韌性和強(qiáng)度。

(4)隨著HBP含量的增加，Tg呈先降后升的趨勢，儲能模量則呈先升后降的趨勢。