含柔性硅氧烷骨架的超支化环氧树脂全面提升环氧热固材料综合性能

研究人员针对环氧热固材料增韧与力学/热力学性能难以协同提升的难题，开发了含柔性硅氧烷骨架的超支化环氧树脂(HBPSER)。通过A2型单体与CB2型单体制备前驱体并表面环氧改性，使DGEBA/MeHHPA热固材料的冲击强度提升139.6%，断裂伸长率提高99.6%，KIC和GIC分别增长88%和268.2%，同时介电常数降低41.3%。该成果为多功能环氧材料设计提供了新策略。

　　

这项突破性研究展示了如何通过分子结构设计实现材料性能的"全能升级"。科研团队巧妙地将柔性硅氧烷链段引入超支化环氧树脂(HBPSER)骨架，先用1,3-双(氯甲基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(A₂型单体)和3,5-二羟基苯甲酸(CB₂型单体)合成酚羟基封端的前驱体，再通过表氯醇改性获得最终产物。

当这种"智能材料"以8%比例掺入传统DGEBA/MeHHPA体系时，产生了令人惊叹的协同效应：冲击强度飙升近1.4倍，断裂伸长率几乎翻倍，应力强度因子(K_IC)和能量释放率(G_IC)分别提升88%和268.2%。更难得的是，在显著增韧的同时，拉伸强度还提高了22.8%，玻璃化转变温度(T_g)也有2.8%的增幅。

材料还展现出"一专多能"的特性：介电常数和损耗分别下降41.3%和51.6%，阻燃性能也获得改善。这些突破源自HBPSER分子内空腔、刚性苯环单元和柔性硅氧烷链段的"黄金组合"，为开发新一代高性能环氧热固材料提供了全新思路。