本文采用液体端羧基丁腈橡胶(CTBN)和有机改性蒙脱土(OMMT)及其杂化物改性环氧树脂(EP)。并采用热塑性聚氨酯(TPU)、空心玻璃微珠(HGM)及玻璃纤维(GF)改性环氧树脂。研究了制备工艺,找出了复合材料的最佳组分比例,探讨了复合材料的微观结构和增韧机理,以期对环氧树脂的改性提出新的思路。 ⑴制备了OMMT,研究了CTBN、OMMT及CTBN/OMMT用量对EP/CTBN/OMMT复合材料的拉伸强度、冲击强度、弯曲强度和弯曲模量的影响。通过热重分析(TGA)、差示扫描量热分析(DSC)研究了复合材料的热稳定性和组分间的相容性。采用X-射线衍射(XRD)分析复合材料的结构。结果表明,用CTBN单独改性环氧树脂时,其冲击强度提高,但拉伸强度和热稳定性降低；当加入CTBN/OMMT杂化物,EP/CTBN/OMMT质量比为100/10/3时,可以同时提高其强度及热稳定性；XRD结果显示,EP/CTBN/OMMT复合材料以插层结构为主。 ⑵研究了固化温度对EP/CTBN/OMMT复合材料力学性能的影响,选定最佳固化温度在80℃～100℃。通过透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)观察了复合材料的微观结构,TEM结果表明,在EP/CTBN以及EP/CTBN/OMMT复合材料中,分散相均为球状,后者的分散相颗粒更小,分布更均匀,界面模糊,相容性提高。 ⑶制备了EP/TPU、EP/HGM/GF和EP/TPU/HGM/GF复合材料,测定其力学性能、并进行TGA、DSC及SEM分析。结果表明,当环氧树脂、热塑性聚氨酯、空心玻璃微珠及玻璃纤维的比例为100: 10: 10: 2时,复合材料的拉伸强度、冲击强度、和耐热稳定性均高于EP/TPU体系。SEM的观察结果表明,环氧树脂与热塑性聚氨酯可以产生复合结构的分散相,使复合材料的强度提高。用偶联剂处理后的空心玻璃微珠与基体的结合界面较好,与传统的泡沫塑料相比,环氧树脂、热塑性聚氨酯、空心剥离微珠及玻璃纤维复合材料中空腔的大小和分布更容易控制。