超支化聚合物是具有獨(dú)特三維分子結(jié)構(gòu)的高分子聚合物,具有低粘度、反應(yīng)活性高、相容性良好,以及大量的端基可以進(jìn)一步功能化等優(yōu)良性能。而端基環(huán)氧化的超支化聚合物兼具超支化的分子結(jié)構(gòu)和多官能度的特點(diǎn)。這種超支化環(huán)氧聚合物至少應(yīng)具有的兩大優(yōu)點(diǎn)：(1)超支化聚合物本身的低粘度、多官能度,以及良好的溶解性和熱穩(wěn)定性等；(2)環(huán)氧端基的存在而具有的較高環(huán)氧值。再加上含有超支化結(jié)構(gòu)的化合物在聚合物共混應(yīng)用中有效的增韌作用和改善加工工藝性的效果,使得超支化環(huán)氧化合物有可能成為一種性能優(yōu)異的新型功能材料。 本文以二乙醇胺和丙烯酸乙酯為原料,通過Michael加成反應(yīng)合成了N,N-二羥乙基-3-胺基丙酸乙酯AB2單體；以季戊四醇為反應(yīng)中心核, N,N-二羥乙基-3-胺基丙酸乙酯為單體,用“準(zhǔn)一步法”制得了1～5代端羥基超支化聚(胺-酯)；并用環(huán)氧氯丙烷改性法對(duì)其端羥基進(jìn)行改性,制得了國內(nèi)鮮有報(bào)道的1-5代新型環(huán)氧端基超支化聚(胺-酯)。實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行了紅外光譜、氣譜聯(lián)機(jī)、粘度、分子量分布、端羥值和環(huán)氧值滴定等方法測定并加以分析,測定結(jié)果表明：環(huán)氧端基超支化聚(胺-酯)粘度在30-554mPa.s之間,遠(yuǎn)低于同分子量線性分子的粘度；各代聚合物環(huán)氧值均較高,在0.288-0.512 mol/100g之間,各代聚合物具有較窄的分子量分布。 本文還考察了3-5代環(huán)氧端基超支化聚(胺-酯)改性環(huán)氧樹脂其固化物的力學(xué)、熱學(xué)性能,結(jié)果表明：環(huán)氧端基超支化聚(胺-酯)增加了復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度,提高了材料的韌性。其中第三代環(huán)氧端基超支化聚(胺-酯)的加入量為7%時(shí),固化體系的沖擊強(qiáng)度提高了96.79%,拉伸強(qiáng)度提高了12.01%。從掃描電鏡圖中可以看出,環(huán)氧端基超支化聚(胺-酯)與環(huán)氧樹脂之間的相容性非常好,固化后環(huán)氧端基超支化聚(胺-酯)在環(huán)氧樹脂基體中得到了很好的分散,且斷面呈現(xiàn)“海-島”結(jié)構(gòu)特征。環(huán)氧端基超支化聚(胺-酯)以微米級(jí)分散相(微分散相)的形式均勻分散在環(huán)氧樹脂基體中,因此在材料受到外界載荷時(shí),微分散相會(huì)承擔(dān)載荷而提高材料的力學(xué)性能。但環(huán)氧端基超支化聚(胺-酯)的加入對(duì)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的熱學(xué)性能產(chǎn)生一定影響,使得材料的熱分解溫度下降了15～20℃左右,玻璃化溫度下降了7～10℃左右。
