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由于热固性树脂的固化通常是连续的、对温度敏感的不可逆过程,这导致其在加工与形状设计上具有局限性。使用顺序双重固化能够在加工过程中控制中间态和终态材料网络的构造并调控性能,但是,现有的顺序双重热固化体系存在固化温度过高、两阶段固化反应有重叠和中间态材料性能难以调控等问题。此外,利用两步法化学发泡制备热固性树脂泡沫的研究较为广泛,虽然通过预固化能够在一定程度上改善泡孔质量,但因热固性树脂的固化仍是连续的,所以依旧存在难以协调树脂交联引起的粘度升高与气泡生长相匹配的问题。为此,本文利用巯基-丙烯酸酯与巯基-环氧在常温下经叔胺催化后反应活性的巨大差异,构建了硫醇-丙烯酸酯-环氧顺序双重热固化体系,其中,丙烯酸酯与硫醇在常温下固化形成中间态材料,提供可调控的流变学性能、力学性能和工艺操作性;环氧与硫醇在高温下固化形成终态材料,提供完整的交联网络和最终性能;另外,通过调控中间态材料的网络构成,分别探索了其作为形状记忆致动器、压敏胶膜和UV发泡胶膜的应用,同时探究了氢键对体系固化过程及性能的影响。本文主要研究成果如下:首先,通过设计制备对苯二甲醇二缩水甘油醚(BOB)和2,5-呋喃二甲醇缩水甘油醚(BOF),以此分别作为网络的两种环氧树脂构筑单元,1,4-环己烷二甲醇二丙烯酸酯(CHDMDA)作为丙烯酸酯构筑单元,四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯(SH4)为交联剂,4-二甲氨基吡啶(DMAP)为亲核催化剂,构建了两种硫醇-环氧纯配方体系、一种硫醇-丙烯酸酯纯配方体系和一种硫醇-丙烯酸酯-环氧双重配方体系。通过对三种纯配方体系进行等温DSC和FTIR监测,结果表明,在30℃下,巯基-丙烯酸酯反应在60 min反应结束,而巯基-环氧体系则在至少600 min内未见明显变化。通过两种纯配方硫醇-环氧体系的非等温DSC反应动力学分析发现,巯基-环氧反应的起始温度约为100℃,与巯基-丙烯酸酯的固化温度相差70℃;同时,发现硫醇-环氧体系中的氢键会导致固化反应活化能上升,有利于顺序固化的调控;DMA、DSC和力学测试结果显示,氢键可提高力学性能。通过对双重配方体系进行30℃等温FTIR追踪和升温流变追踪,同样发现在30℃下巯基-丙烯酸酯反应与巯基-环氧反应无重叠,与纯配方体系结果一致,因此证明了此硫醇-丙烯酸酯-环氧顺序双重热固化体系的成功构建,且两阶段固化反应之间有较宽的操作窗口。其次,在双重配方体系中,在保持环氧和丙烯酸酯的总反应基团与巯基等摩尔的前提下,通过控制丙烯酸酯与巯基的比例racrylate,实现了对中间态和终态材料的流变、热、热机械和力学性能的精准调控。当racrylate>0.2时,中间态材料由液态转变为凝胶态,且随着racrylate增加,中间态和终态材料的热、热机械和力学性能逐渐提升。当racrylate在0.4~0.6时,体系具有良好的室温可操作性,并分别采用racrylate为0.6和0.4的体系探究了其作为形状记忆致动器和压敏胶膜的应用。通过监测中间态材料在常温下的剩余反应热和硬度随时间的变化,评估了其常温适用期为24 h。最后,在硫醇-丙烯酸酯-环氧顺序双重热固化体系中,引入在365 nm紫外光照射下能够产生氮气的双吖丙啶化合物作为发泡剂(BA),构建了两步法UV光致发泡体系,通过控制racrylate,确定了racrylate为0.3的体系能够制备出具有球形泡孔结构的发泡材料;通过增加BA含量,能够进一步调控UV光致发泡材料的泡孔尺寸从700到100μm;相对密度从1.8667到0.3910;导热系数从0.2181到0.0915 W/(m·K);在90℃下的降解时间从60减至40 min;并且由于BA中的双吖丙啶结构经UV照射后无选择性插入分子链,能够增大位阻,使得发泡材料的Tg不降反升。此外,利用中间态材料经调控具有自粘性和可剪裁性,实现了此体系作为柔性UV发泡胶膜的应用。