超支化環(huán)氧樹脂改性氰酸酯樹脂及其性能

徐志財(cái)，侯 燕，劉志林，張運(yùn)湘

(1.洛陽(yáng)尖端裝備技術(shù)有限公司，河南洛陽(yáng) 471000；2. 洛陽(yáng)尖端技術(shù)研究院，河南洛陽(yáng) 471000；3. 深圳光啟高端裝備技術(shù)研發(fā)有限公司，廣東深圳 518000）

氰酸酯樹脂（CE）作為一種高性能樹脂，其結(jié)構(gòu)中含有氰酸酯基團(tuán)（—OCN）在加熱或者催化劑作用下發(fā)生聚合形成剛性的三嗪環(huán)結(jié)構(gòu)，使材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐熱性能、較低吸水率及優(yōu)異的介電性能，因而被廣泛應(yīng)用于航空航天結(jié)構(gòu)復(fù)合材料[1]。但CE 自催化固化反應(yīng)溫度較高，固化時(shí)間長(zhǎng)。雙酚A 型氰酸酯樹脂不加催化劑在150 ℃固化加熱48 h 時(shí)，單體轉(zhuǎn)化率僅為48%，要達(dá)到更高轉(zhuǎn)化率則需要更高的溫度和更長(zhǎng)的時(shí)間。因此，固化溫度高、固化時(shí)間長(zhǎng)以及固化后生成的剛性三嗪環(huán)結(jié)構(gòu)使固化物中的化學(xué)鍵不能自由旋轉(zhuǎn)等缺陷，限制了CE 樹脂的應(yīng)用范圍，且苛刻的固化工藝使得CE樹脂結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在較多的殘余應(yīng)力和缺陷，從而影響材料服役性能[2]。

CE 增韌改性的研究較多，增韌機(jī)理主要是通過降低三嗪環(huán)的交聯(lián)密度和增加樹脂體系的自由體積，提高樹脂的熱塑性形變。目前常見的方法有橡膠彈性體改性、高性能熱塑性樹脂改性、熱固性樹脂改性[3]、不飽和雙鍵化合物、納米粒子等。氰酸酯樹脂改性中最為常見的是采用環(huán)氧樹脂（EP）改性，這主要是由于一方面環(huán)氧樹脂中含有活潑的羥基，與含活潑氫催化劑的催化機(jī)理相似，另一方面EP改性CE 體系，能降低三嗪環(huán)結(jié)構(gòu)的交聯(lián)密度并具有柔性的聚醚結(jié)構(gòu)，還可以保留三嗪環(huán)結(jié)構(gòu)的良好耐熱性，同時(shí)提高CE 的韌性。熱塑性樹脂改性[4～6]中常見的有聚砜（PSF）、聚醚砜（PES）、聚醚酰亞胺（PEI）、聚苯醚（PPO），共混體系的韌性與熱塑性樹脂的含量有關(guān)，一般含量越高韌性越好，但由于熱塑性樹脂分子鏈較長(zhǎng)，共混時(shí)含量越高，體系黏度越大，工藝性變差。

超支化環(huán)氧樹脂是高度支化的聚合物，因?yàn)槠洫?dú)特的三維球狀結(jié)構(gòu)，具有較低的黏度、多官能度，可以降低改性體系的黏度，改善基體樹脂的相容性，同時(shí)降低基體樹脂的反應(yīng)活化能，提高反應(yīng)速率。張道洪等[7]采用超支化環(huán)氧樹脂對(duì)環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性，當(dāng)添加量為9%時(shí)，改性樹脂沖擊強(qiáng)度提高205.7%。靳奇峰等[8]采用超支化環(huán)氧樹脂改性苯并噁嗪樹脂，當(dāng)添加量為10%時(shí)，韌性最佳，沖擊強(qiáng)度提高70%。目前，采用超支化環(huán)氧樹脂改性CE 的研究報(bào)道較少，本文研究了超支化環(huán)氧樹脂E102 的添加量對(duì)CE/E51/PSF 三元體系性能的影響，采用預(yù)聚體法制備了E102 改性的氰酸酯樹脂，研究E102添加量和對(duì)樹脂體系中微觀界面作用和復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。E102 改性的氰酸酯樹脂體系為CE 在5G 通信、軍用結(jié)構(gòu)部件、膠黏劑及航空航天材料等領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

超支化環(huán)氧樹脂：Hyper E102，環(huán)氧值(0.15±0.05)mol/100g，工業(yè)級(jí)，武漢超支化樹脂科技有限公司；雙酚A 型氰酸酯：C01MO，工業(yè)級(jí)，揚(yáng)州天啟新材料股份有限公司；雙酚A 型環(huán)氧樹脂：E51，工業(yè)級(jí)，南通星辰合成材料有限公司；聚砜（PSF）：白色顆粒，特性黏數(shù)0.59～0.64，工業(yè)級(jí)，大連聚砜樹脂有限公司。

凝膠時(shí)間測(cè)試儀：GT-Ⅲ型，臨安美亞電子有限公司；差示掃描量熱儀：DSC25 型，美國(guó)TA 公司；流變儀：MCR102 型，奧地利安東帕；動(dòng)態(tài)力學(xué)熱分析儀：DMA1 型，瑞士梅特勒托利多。

1.2 樣品制備

將一定量的C01MO 單體加入到反應(yīng)容器中，控制溫度為100 ℃，待C01MO 完全熔融升至135 ℃，加入一定質(zhì)量的PSF，攪拌1 h。待PSF 完全熔融再加入環(huán)氧樹脂E51，充分混合均勻待用。按照Tab.1中配比將超支化環(huán)氧樹脂E102 加入上述熔融液中，持續(xù)勻速攪拌6～8 h，得到均一透明的混合液。將所制備的混合液倒入預(yù)熱模具（140 ℃）中，真空除氣泡0.5～1 h，然后按固化工藝140 ℃/2 h+180 ℃/2 h+200 ℃/2 h 程序升溫進(jìn)行固化，得到4 種不同配比的E102 改性CE 的固化樣條，分別為CE-0，CE-1，CE-2 和CE-3。

Tab. 1 Compositions of different CE systems

1.3 測(cè)試與表征

1.3.1 材料的熱性能和固化行為分析：材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和樹脂的固化行為由DSC 測(cè)試。升溫速率分別為5 ℃/min，10 ℃/min，15 ℃/min 和20 ℃/min，溫度范圍25～350 ℃，在氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行測(cè)試。

樹脂的黏度-溫度特性由流變儀測(cè)試，升溫速率為2 ℃/min，溫度范圍25～210 ℃。

材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)分析采用雙懸臂模式，升溫速率為5 ℃/min。測(cè)試溫度范圍25～350 ℃，樣條尺寸10 mm×4 mm×30 mm，測(cè)試頻率1 Hz。

1.3.2 紅外光譜分析（FT-IR）：采用Nicolet 6700 型傅里葉變換紅外光譜儀（美國(guó)賽默飛世爾科技公司），KBr 壓片法，掃描范圍為800～3500 cm-1。

1.3.3 力學(xué)性能測(cè)試：按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2567-2008 測(cè)試方法，采用EBC-4C 型擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)（深圳市尊翔科技有限公司）測(cè)試樹脂的沖擊強(qiáng)度，無缺口試樣，樣條尺寸為80 mm×10 mm×4 mm，測(cè)試試樣不少于5 個(gè)；按照GB/T2567-2008 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法，采用萬能材料試驗(yàn)機(jī)（UTM4304 型，深圳三思縱橫科技股份有限公司）對(duì)試樣的彎曲性能進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試速度為2 mm/min，樣條尺寸為80 mm×15 mm×4 mm，測(cè)試試樣不少于5 個(gè)。

1.3.4 材料形貌表征：將沖擊斷面的表面噴金處理后，利用JSM-5610LV 掃描電子顯微鏡（日本JEOL）觀察其斷面形貌。

2 結(jié)果與討論

2.1 改性CE 樹脂體系的固化行為

采用凝膠時(shí)間測(cè)試儀對(duì)樹脂體系進(jìn)行測(cè)試，F(xiàn)ig.1 為180 ℃改性CE 樹脂體系的凝膠時(shí)間隨著E102 含量變化的柱形圖。當(dāng)E102 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%，凝膠時(shí)間為1023 s，相較于未添加E102 的體系凝膠時(shí)間縮短近30%。

Fig. 1 Gelation time(GT) of CE resin at 180 ℃

為了研究E102 對(duì)CE 三元體系的催化作用，對(duì)不同含量E102 的CE 樹脂體系進(jìn)行非等溫DSC 測(cè)試，結(jié)果如Fig.2 所示。Fig.2(a)可以看出，隨著E102含量的增加，放熱峰的特征峰溫度均向低溫移動(dòng)。當(dāng)E102 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時(shí)，改性CE 樹脂體系固化反應(yīng)峰頂溫度(Tp)為261.56 ℃，較未添加E102 的樹脂體系降低了16.34 ℃。Fig.2(b)為不同含量E102的樹脂體系的黏度-溫度曲線。可以看出，隨著溫度升高黏度迅速下降，樹脂體系在80～100 ℃時(shí)，黏度范圍對(duì)應(yīng)7.0～27.4 Pa·s，該溫度范圍內(nèi)樹脂黏度為熱熔法生產(chǎn)熱固性預(yù)浸料最佳工藝參數(shù)。隨著E102 含量增加，樹脂體系黏度急劇增大的拐點(diǎn)提前，與凝膠時(shí)間測(cè)定一致。主要原因是E102 中存在大量的環(huán)氧基團(tuán)和少量未關(guān)環(huán)的羥基，E102 可以有效促進(jìn)CE 樹脂體系的固化、降低固化溫度[9]。黏溫曲線在180～200 ℃之間黏度急劇增大，這與DSC 推測(cè)固化溫度一致，結(jié)合實(shí)際固化工藝，確定該樹脂體系固化工藝為140 ℃/2 h+180 ℃/2 h+200 ℃/2 h。

Fig. 2 (a)DSC curves and (b)viscosity temperature curves of CE resin system

Fig. 3 FT-IR spectra of uncured CE-2 resin and cured CE system

為進(jìn)一步研究E102 對(duì)CE 三元體系的催化機(jī)理，對(duì)固化前和固化后的樹脂體系進(jìn)行FT-IR 分析，如Fig.3。不同樹脂體系固化后的氰酸酯基團(tuán)（2273 cm-1）特征吸收峰完全消失，表明固化反應(yīng)趨于完全。隨著體系中E102 含量的增加，1567 cm-1和1365 cm-1處的三嗪環(huán)特征吸收峰強(qiáng)度和915 cm-1處的環(huán)氧基團(tuán)特征吸收峰強(qiáng)度先下降后上升，生成噁唑烷酮結(jié)構(gòu)（1770 cm-1）特征吸收峰強(qiáng)度先上升后下降趨勢(shì)，表明E102 的加入加快了環(huán)氧基團(tuán)與三嗪環(huán)的反應(yīng)。當(dāng)E102 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時(shí)，固化樹脂中環(huán)氧基團(tuán)可以有效促進(jìn)樹脂體系的完全固化，生成了三嗪環(huán)結(jié)構(gòu)、噁唑啉結(jié)構(gòu)（1680 cm-1）和噁唑烷酮結(jié)構(gòu)3 種結(jié)構(gòu)的平衡共存，形成了最佳樹脂最佳反應(yīng)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)[10]。當(dāng)E102 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時(shí)，體系中活性基團(tuán)增加，對(duì)氰酸酯基團(tuán)催化作用加強(qiáng)，氰酸酯單體自聚生成三嗪環(huán)速度加快，體系黏度增大加快，分子鏈運(yùn)動(dòng)受阻，從而導(dǎo)致少量的環(huán)氧基團(tuán)未參與反應(yīng)，因此在915 cm-1處還存在環(huán)氧基團(tuán)特征吸收峰。

Fig. 5 Kissinger method linear fitting curves of CE-0 and CE-2 system

樹脂體系表觀活化能的大小可以直觀地反映固化反應(yīng)的難易程度，Kissinger 法是目前最常用計(jì)算表觀活化能方法。假設(shè)樹脂體系固化符合n階動(dòng)力學(xué)模型，即f(α)=(1-α)n,則Kissinger 法表達(dá)式為

Fig.4 DSC curves of (a)CE-0 and (b)CE-2 at different heating rates

由固化反應(yīng)曲線可得不同升溫速率下的反應(yīng)起始溫度（Ti）、反應(yīng)峰頂溫度（Tp）和反應(yīng)終止溫度（Tf），相應(yīng)的熱力學(xué)參數(shù)如Tab.2 所示。

Tab.2 Thermodynamics parameters of CE-0 and CE-2 at different heating rates

根據(jù)Kissinger 法擬合曲線如Fig.5 所示，計(jì)算所得表觀活化能見Tab.3。計(jì)算所得CE-0 和CE-2 的Ea值分別是138.55 kJ/mol 和84.80 kJ/mol，CE-2 樹脂體系比CE-0 樹脂體系Ea值降低了38.79%。表明E102的加入可以有效降低樹脂體系的反應(yīng)活化能，因而可以降低固化工藝對(duì)固化溫度的要求，有利于固化反應(yīng)的進(jìn)行，對(duì)樹脂體系具有明顯的催化作用[11]。

Tab. 3 Fitting equation and apparent activation energy of Kissinger method

2.2 改性CE 樹脂體系的固化物性能

對(duì)改性CE 樹脂體系固化物進(jìn)行分析，從Fig.6(a)固化物的DSC 曲線可以看出，CE-0，CE-1，CE-2和CE-3 固化后樹脂體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度分別為275.81 ℃，254.55 ℃，258.77 ℃和209.26 ℃。樹脂體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度隨著E102 添加量增加而下降。這是由于隨著E102 的含量增加，柔性鏈段密度增大而交聯(lián)密度降低，分子鏈段運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng)，導(dǎo)致玻璃化轉(zhuǎn)變溫度下降。當(dāng)E102 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時(shí)，樹脂體系玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低66.55 ℃，主要原因是當(dāng)樹脂體系活性基團(tuán)急劇增多時(shí)，反應(yīng)速度加快，樹脂黏度急劇增大，阻礙分子間運(yùn)動(dòng)，使得固化后的相對(duì)分子質(zhì)量小而交聯(lián)密度降低。因此E102 質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選2%，相對(duì)未添加E102 的樹脂體系玻璃化轉(zhuǎn)變溫度僅下降17.04 ℃，不影響樹脂整體使用。

為更好地從樹脂體系內(nèi)分析不同組分之間的界面關(guān)系，再對(duì)樹脂體系進(jìn)行動(dòng)態(tài)力學(xué)熱分析（DMA）測(cè)試，如Fig.6(b)為不同含量E102 樹脂體系損耗因子（tanδ）隨溫度變化的曲線，一般定義為tanδ對(duì)應(yīng)的峰值為Tg，且tanδ的峰值可以反映出改性CE 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和分子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。從圖中可以看出，CE-0 樹脂體系的tanδ呈現(xiàn)出明顯的2 個(gè)峰，α主峰為CE 對(duì)應(yīng)的損耗峰，β次級(jí)峰為PSF 對(duì)應(yīng)的損耗峰，這是由于PSF 與CE 的相容性較差，在CE 樹脂固化過程中，PSF 與CE 發(fā)生相分離引起[12]。當(dāng)體系中加入1% E102 時(shí)，在混合過程中超支化聚合物E102 基體傾向于包覆PSF 表面，PSF 在樹脂體系中的流動(dòng)性得到改善，而E102 和E51 中的環(huán)氧基團(tuán)與CE 中氰酸酯基團(tuán)或者三嗪環(huán)的反應(yīng)降低了三嗪環(huán)的交聯(lián)密度，從而改善了PSF 在樹脂體系中的相容性，因而雙峰現(xiàn)象明顯減弱，平衡了樹脂體系的力學(xué)性能。當(dāng)E102 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到2%時(shí)，雙峰逐漸變?yōu)閱畏?，體系的相容性得到進(jìn)一步的改善。同時(shí)，隨著E102 含量的增加，α峰值對(duì)應(yīng)的溫度整體呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)，從圖中可以看出，CE-0 的α峰值為295.7 ℃，CE-2 的α峰值為282.4 ℃，相較于CE-0 僅下 降 了13.3 ℃；CE-3 的α峰 值 為273.3 ℃，相 較 于CE-0 下降了22.4 ℃。表明適量的E102 對(duì)改性體系的熱性能影響不大；當(dāng)添加量超過一定量時(shí)，改性CE 體系的耐熱性能下降幅度較大，這主要是反應(yīng)速度過快，阻礙了分子間鏈段的運(yùn)動(dòng)和反應(yīng)，大幅度降低了CE 體系的交聯(lián)密度。

Fig. 6 (a)DSC and (b)DMA curves of the cured resin systems

Fig. 7 Effect of E102 content on impact strength and flexural strength of modified CE resin system

2.3 改性CE 樹脂體系的力學(xué)性能

Fig.7 為改性CE 體系的沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度隨著E102 含量的變化情況。從圖中可以看出，未添加E102 時(shí)，CE-0 體系的沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別為31.23 kJ/m2和135.62 MPa；當(dāng)E102 質(zhì) 量 分 數(shù) 為2%時(shí)，改性CE 體系的力學(xué)性能最佳，沖擊強(qiáng)度達(dá)到44.43 kJ/m2，彎曲強(qiáng)度達(dá)到158.61 MPa，與CE-0 體系相比，沖擊強(qiáng)度提高42.27%，彎曲強(qiáng)度提高16.95%；當(dāng)E102 質(zhì)量分?jǐn)?shù)繼續(xù)增加到3%時(shí)，改性CE 體系的沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別為33.38 kJ/m2和138.81 MPa，呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)。分析原因，這主要是由于E102 既可以對(duì)體系中PSF 起到增加流動(dòng)性作用，還可以和E51 共同與氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)，生成噁唑烷酮結(jié)構(gòu)以醚鍵與三嗪環(huán)相連，而醚鍵具有較長(zhǎng)的鍵長(zhǎng)、可內(nèi)旋轉(zhuǎn)的特征，交聯(lián)點(diǎn)之間的距離增大，使得改性CE 體系的自由體積增大，增加了分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)能力，提高了固化后分子鏈的柔性，從而達(dá)到增韌的目的，因而韌性和沖擊強(qiáng)度仍高于CE-0 樹脂體系。另外，從斷面SEM(Fig.8c)看到，斷面中出現(xiàn)大量的韌窩和空穴，阻止了破壞裂紋的擴(kuò)展，對(duì)增韌效果起到積極作用。隨著E102 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)繼續(xù)增加，達(dá)到3%時(shí)，E102 的催化作用使得體系的反應(yīng)速率加快，促進(jìn)了CE 的自聚，限制了分子間鏈段的運(yùn)動(dòng)，阻礙形成大分子，因而沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)，因此在E102 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時(shí)表現(xiàn)出最佳的力學(xué)性能。

2.4 改性CE 體系的微相結(jié)構(gòu)

Fig.8 為樹脂體系沖擊后斷面掃描電鏡照片。從圖中可以看出，未添加E102 的CE-0 體系斷面呈河流狀，如Fig.8(a)，斷面呈現(xiàn)凹凸不平，同時(shí)還出現(xiàn)了少量的韌窩，斷面基本是層狀斷裂。當(dāng)在樹脂體系中添加1%E102 時(shí)，如Fig.8(b)，斷面河流狀中“河道”逐漸變寬，逐漸向魚鱗狀過渡，這與DMA 中α峰逐漸減弱一致，相分離現(xiàn)象逐漸改善，隨著E102 的添加量增加，斷面形態(tài)逐漸由河流狀轉(zhuǎn)變成魚鱗狀，韌窩逐漸變深，整體呈現(xiàn)出魚鱗狀，表明E102可以明顯改善樹脂中三元體系的相容性。

Fig.8 SEM micrographs of impact fracture surface of CE resin system

進(jìn)一步對(duì)CE-0 和CE-2 斷面進(jìn)行放大分析。當(dāng)樹脂體系中未添加E102 時(shí)，F(xiàn)ig.8(a)，可以看到PSF以球形分布在基體中，表明在樹脂固化過程由于氰酸酯樹脂相對(duì)分子質(zhì)量不斷增大，逐漸出現(xiàn)了相分離的現(xiàn)象，這與DMA 測(cè)試結(jié)果呈現(xiàn)出的雙峰結(jié)果相一致。分散相粒子作為應(yīng)力集中源，吸收沖擊能量，控制裂紋的發(fā)展并使裂紋終止，形成層狀斷裂，說明PSF 在CE-0 樹脂體系表現(xiàn)出一定的韌性效果。當(dāng)樹脂體系中E102 的添加量為2%時(shí)，如Fig.8(c)，斷面河流狀轉(zhuǎn)變?yōu)轫g窩狀結(jié)構(gòu)，且較CE-0 體系的韌窩多且深，整體呈現(xiàn)出魚鱗狀，沖擊斷面形貌表現(xiàn)出典型的韌性斷裂；另外，可以看到斷面沒有明顯的相分離現(xiàn)象，表明樹脂體系的相容性得到改善。E102 改善樹脂體系相容性機(jī)理如Fig.9 所示，在混合過程中由于E102 極性端基（環(huán)氧基或羥基）和非極性內(nèi)核三維球狀結(jié)構(gòu)，使E102 具有黏度低的特性，能夠快速聚集在PSF 鏈段表面或者進(jìn)入PSF 網(wǎng)絡(luò)空腔內(nèi)，快速浸潤(rùn)PSF，從而改善PSF 在樹脂體系中的流動(dòng)性，更加容易在氰酸酯樹脂鏈段間運(yùn)動(dòng)，均勻分布。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，E102 表面活性環(huán)氧基團(tuán)和E51 中環(huán)氧基團(tuán)共同催化氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)，使得PSF 均勻分散在樹脂體系中，根據(jù)Lange 的裂紋受阻理論，PSF 有機(jī)填料可以促使銀紋發(fā)生偏轉(zhuǎn)和分離，導(dǎo)致材料的斷裂能增加，使得材料的韌性提高[13]。隨著反應(yīng)進(jìn)一步共聚生成的噁唑烷酮結(jié)構(gòu)以醚鍵與三嗪環(huán)相連，降低了體系的交聯(lián)密度，且E102中醚鍵增加了鏈的柔性、酯鍵抵消了部分固化應(yīng)力，從而進(jìn)一步抑制了銀紋的增長(zhǎng)，使得體系中樹脂之間相容性進(jìn)一步提升，材料韌性得到改善[14,15]。

Fig.9 Schematic diagram of E102 improving compatibility and toughening of resin system

3 結(jié)論

（1）E102 對(duì)改性CE 體系具有明顯的催化效果，當(dāng)E102 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%，凝膠時(shí)間為1023 s，相較于未添加E102 的體系凝膠時(shí)間縮短近30%。并通過Kissinger 方法計(jì)算Ea，當(dāng)E102 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時(shí)，CE-2 體系的Ea為84.80 kJ/mol，相比于CE-0 體系Ea降低了38.79%。結(jié)果表明，加入E102 可以降低樹脂體系的反應(yīng)活化能，有效促進(jìn)樹脂體系固化。

（2）通過對(duì)固化樹脂進(jìn)行DMA 分析，當(dāng)E102 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時(shí)，可以有效改善樹脂體系相容性，Tg為282.40 ℃，較CE-0 樹脂體系僅下降4%，很好地保持CE 樹脂的耐熱性。

（3）E102 改性CE 三元體系的增韌機(jī)理，主要是基體傾向于包覆PSF 表面，改善PSF 在樹脂體系中的流動(dòng)性，而E102 活性基團(tuán)參與主體樹脂交聯(lián)，改善樹脂體系的相容性；另外斷裂時(shí)有PSF 顆粒作為應(yīng)力集中源，吸收能量，形成韌窩和空穴，從而提高沖擊強(qiáng)度。當(dāng)E102 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時(shí)，改性CE 體系的力學(xué)性能最佳，沖擊強(qiáng)度達(dá)到44.43 kJ/m2、彎曲強(qiáng)度達(dá)到158.61 MPa，較CE-0 體系分別提高42.27%和16.95%。