张艺媛，邓声强，孔林，李家琪，何兆益

(1.重庆交通大学 土木工程学院，重庆 400074；2.云南皓泰公路勘察设计有限公司，云南 昆明 650000)

纯环氧树脂具有很高的交联密度，即使在常温下也存在质脆、低韧性、抗冲击性能差等问题[1-2]。诸多研究表明如果仅仅通过对环氧树脂进行单一改性很难使其强度、韧性和耐热性能同时得到提高[3-5]。柔性的弹性体与一些刚性纳米颗粒协同作用，往往可以获得较为平衡的性能。本文通过聚氨酯、纳米SiO2、稀释剂复合改性环氧树脂，采用响应面Box-Behnken实验设计[6-9]，研究三种改性剂的最佳掺量，分析因素间相互作用对响应值的影响。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

环氧树脂E-51(以下简称EP)，工业级；聚氨酯预聚体(以下简称PU)、纳米SiO2、乙二醇二缩水甘油醚(以下简称稀释剂)、某芳香改性胺均为化学纯。

DF-101S数显电热恒温油浴锅；FJ200-SH高速分散均质机；CMT5504万能试验机；SDF400实验室多功能分散砂磨机。

1.2 复合改性环氧树脂制备

1.2.1 聚氨酯改性环氧树脂制备 将EP和PU分别在80 ℃下预热4 h，并进行真空干燥。将EP和PU混合，在80 ℃，2 000 r/min下剪切1 h。冷却至室温，得到聚氨酯改性环氧树脂。

1.2.2 聚氨酯/纳米SiO2复合改性环氧树脂制备 按照纳米SiO2∶丙酮∶硅烷偶联剂=1∶40∶0.05的比例，得到硅烷偶联剂表面改性的纳米二氧化硅。将其倒入聚氨酯改性环氧树脂中，在80 ℃，2 000 r/min 下剪切20 min，得到聚氨酯/纳米SiO2复合改性环氧树脂。

1.2.3 聚氨酯/纳米SiO2/稀释剂复合改性环氧树脂制备 将聚氨酯、纳米SiO2复合改性环氧树脂和稀释剂按比例混合，在80 ℃，500 r/min下搅拌5～10 min，得到聚氨酯/纳米SiO2/稀释剂复合改性环氧树脂。……