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本论文首先合成了含环氧基团的γ-（2,3-环氧丙氧）丙基倍半硅氧烷（POSS）,并以POSS作为改性剂,研究了其对双酚A缩水甘油醚型环氧树脂E-51和缩水甘油酯型环氧树脂TDE-85性能的影响。 以γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷（KH560）和水为主要原料,浓盐酸为催化剂,研究确定了POSS合成反应工艺条件,并对其合成机理以及反应的影响因素进行了探讨;借助傅立叶变换红外光谱（FTIR）,核磁共振、气质联用对产物的结构进行了表征,利用用热重分析（TGA）表征了POSS的热稳定性。结果表明,在无水甲醇作溶剂的情况下,合成POSS的最佳原料配比为KH560∶H20∶HCI∶1∶1.5∶0.02（摩尔比）,反应温度为55.0～60.0℃;所合成的POSS常温下是一种比较稳定的透明粘性液体,粘度为2800mPa·S,环氧值为0.46～0.48。结构及TGA分析结果表明,所合成的POSS是一个含有不规整立体结构的混合物,在高温下具有较高的质量保持率。 以4,4’-二氨基二苯砜（DDS）为固化剂,将不同用量的合成POSS添加到E-51中,对E-51进行了改性。通过凝胶特性曲线、FTIR和差示扫描量热方法（DSC）研究了该体系的固化反应特性及动力学问题;研究了固化体系的力学性能,并用于GA和动态力学性能（DMA）分析了固化体系的热性能。结果表明,与原有的E-51/DDS体系相比,当POSS添加量为20phr时,改性体系的静态力学性能基本不变,但是热变形温度（HDT）提高了31℃,热分解温度(Tdec)提高了58℃,800℃时该体系的热残留量提高了15%,改性体系的储能模量及损耗模量在整个温度段均有所提高,而且在高温区提高的幅度较大,力学损耗曲线表明,改性体系是一个均相体系,其玻璃化转变温度（Tg）提高了20℃。 以3-甲基亚甲基邻苯二甲酸酐（MNA）为固化剂,添加一定用量的POSS对TDE-85改性。在体系配比为TDE-85∶POSS∶MNA=1∶0.2∶0.76时,通过凝胶特性曲线、DSC等确定了改性体系的固化工艺;通过TGA及DMA等分析,发现改性体系的Tdec达到了314℃,热热残留量为34%,与相同固化条件下未改性的体系相比,分别提高了29℃,17%;DMA分析结果表明,其储能模量和损西北下业人学硕卜学位论文耗模量在整个温度段也得到了提高,改性体系属于均相体系,其Tg达到215“C,提高了35℃。 上面的研究说明所合成的POSS可作为环氧树脂E一51和TDE一85的改性剂,对其热性能的改善有比较明显的作用。关键词:倍半硅氧烷;环氧树脂;热性能:合成工艺;动态力学性能