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环氧树脂(Epoxy,EP)因为固化收缩率低、制品尺寸稳定和电绝缘性能优异等特点,广泛地应用于电子电器领域。然而固化环氧树脂交联密度大,耐冲击强度较差,且随着电子设备的革新和智能化发展,传统的环氧树脂已经难以满足现阶段提出的更高介电常数的性能要求,这限制了环氧树脂在电子绝缘材料领域的使用。因此,制备出具有优异机械性能和介电性能的环氧树脂复合材料,将具有巨大的潜在应用前景。随着环氧改性技术的发展,采用两种增韧剂协同作用,在改善环氧树脂韧性的前提下,并同时提高介电常数,能够制备出性能更为优良的环氧基复合材料。 本文第一部分选择环氧树脂E-51为基体,以聚醚砜(PES)作为增韧增强材料,分别使用4,4-二氨基二苯砜(DDS)和甲基纳迪克酸酐(MNA)作为固化剂,通过综合热分析仪(TG)、万能拉力试验机和宽频介电谱仪等测试分析手段,对比最终固化产物的力学性能、热稳定性能和介电性能。而且,研究了固化剂种类和PES含量对复合固化体系的影响,确定最佳的配方。研究结果表明:对于DDS固化体系,当EP/PES=100/5时体系的综合性能最好,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度比纯的EP体系分别提高了34.8%、25.0%和3.3%;对于MNA体系,当EP/PES=100/15时体系的综合性能最好,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度相比纯的EP体系分别提高了14.0%、59.2%和11.5%;此外,相比纯的EP,两个不同的固化体系的热稳定性能和介电常数都有一定幅度的提高。 为了进一步提高复合材料的力学性能和介电性能,本文在EP/PES复合体系中加入不同含量nano-Al2O3(使用前经硬脂酸改性),制备EP/PES/Al2O3复合材料,并且对固化产物进行结构、形貌和性能表征。实验结果表明:对于DDS体系,当nano-Al2O3添加量为1 phr时,EP/PES/Al2O3复合材料的冲击强度、初始分解温度和介电常数(100 Hz)分别达到了22.3 kJ/m2,381℃和6.5,比纯EP分别提高了48.7%,37℃和44%。对于MNA体系,当nano-Al2O3添加量为3 phr时,EP/PES/Al2O3复合体系的冲击强度、初始分解温度和介电常数分别达到45.7kJ/m2、376℃、和7.7,比纯EP分别提高了207%、73℃、和71%。