张宇，孙煜

(1.中国航空制造技术研究院复合材料技术中心，北京 101300；2.中航复合材料有限责任公司，北京 101300)

环氧树脂因具有良好的操作工艺性、较高的耐温性和较低的黏度等特性，在树脂基复合材料方面应用广泛[1-4]，部分牌号的环氧树脂已应用于航空航天结构中的主承力或次承力结构件。环氧树脂的使用温度通常为80～250℃，开发新型热性能更加优异的环氧树脂，对扩大现有材料的使用范围具有重要意义。

采用环氧树脂-有机小分子共混、环氧树脂-有机树脂共混、环氧树脂-纳米粒子共混、化学合成等方法均可不同程度地改善环氧树脂的热性能[5-8]，其中，添加纳米材料，如石墨烯[9]、Al2O3[10-11]、蒙脱石[12]、硅酸盐[13]、纳米 SiO2[14]、硅氧烷[15-16]，是提高环氧树脂基体耐热性能的有效手段。以多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)为代表的有机-无机杂化材料，具有Si—O三维结构，其有机基团R基可根据需要设计为反应性或非反应性基团，将POSS与高分子化合物接枝或者共聚可得到基于纳米层次改性的新型有机-无机杂化材料。Si—O笼形结构一方面赋予了聚合物刚性，另一方面又使得聚合物的空间结构更为复杂多变，能同时改善聚合物的诸多性能，如提高玻璃化转变温度(Tg)、提高热分解温度、降低密度、提高抗氧化性等。基于此，笔者采用两种笼形POSS作为改性剂，与环氧树脂共混制备改性环氧树脂，对改性树脂的固化反应程度、Tg和热稳定性进行测试，以综合分析POSS的种类和添加量对环氧树脂热性能的影响，为提高现有环氧树脂使用性能的研究提供参考。……