单一的环氧树脂应用范围很有限,环氧树脂需要和固化剂发生交联反应后才能广泛应用于生产生活中的各个领域,常用的固化剂有多元胺类固化剂和酸酐类固化剂(PA)。随着高压开关设备在电力工业大量的使用,运行年限的不断增长,经常发生设备老化断裂等问题,保证设备安全稳定的运行尤为重要。盆式绝缘子作为高压设备中的关键部件,其性能直接决定了开关设备运行的可靠性,而盆式绝缘子的性能主要由环氧树脂浇注材料决定。因此从材料的基材配方入手,通过对环氧树脂材料的热学性能和力学性能进行研究,从而实现环氧树脂材料性能的提升。对以多元胺为固化剂的环氧树脂体系模拟以及实验研究已经很广泛,而用酸酐为固化剂的环氧树脂体系的模拟研究还相对有限。酸酐类固化剂其固化后的产物毒性小,收缩率低,介电性能优良。因此本研究以双酚A型环氧树脂(DGEBA)和甲基四氢邻苯二甲酸酐(MTHPA)的环氧树脂体系为研究对象,并探究添加碳纳米管树芽(CNB)对DGEBA/MTHPA环氧树脂的热导率和力学性能的影响。首先,使用perl语言编写DGEBA和MTHPA分子自动交联反应并退火的程序,构建一系列不同交联度环氧树脂模型。再分析不同交联度模型的能量、自由体积、均方位移和径向分布函数,证明所建模型的合理性。其次,使用分子动力学模拟计算不同交联度环氧树脂模型的力学和热导率,分析了交联度对环氧树脂玻璃化转变温度、线性热膨胀系数、热导率、杨氏模量和剪切模量的影响。当交联度为60%时,其玻璃化转变温度、杨氏模量、热导率等与实验数据最接近,可以用60%交联度的模型模拟计算实际生产中环氧树脂的各项性能。最后,使用分子动力学模拟研究了添加碳纳米管树芽(CNB)对基于DGEBA和MTHPA的交联环氧树脂的力学性能和热导率的影响。用相同的方法构建了四个不同的模型,分别为其中含有碳纳米管(CNT)、碳纳米管树芽(CNB)、具有一个富勒烯的官能化纳米管树芽(FCNB)和具有四个富勒烯的官能化纳米管树芽(FCNBs)的环氧纳米复合材料,计算了四个模型的玻璃化转变温度、线性热膨胀系数、热导率、杨氏模量和剪切模量等,并与纯DGEBA/MTHPA体系进行比较。其中DGEBA/MTHPA/FCNBs模型各项性能提高最显著,Tg值显着增加34.3%。杨氏模量和剪切模量的改善也更显着,分别增加了44.5%和51.8%。因为CNT的热导率存在尺寸效应,引入环氧基质的SWCNT仅具有2.2nm的长度,且SWCNT/CNB与基质之间存在界面热阻,所以热导率有所提高但并不很显著。