随着生产制造业的发展,环氧树脂因其固化后所具有的高强度、低比重等优点而越来越多地被作为碳纤维等高性能复合材料的基体。在复合材料体系中,碳纤维等增强体具有非常高的耐腐蚀性能,相比之下,作为基体的环氧树脂的耐腐蚀性能则不尽人意;在潮湿环境中,水等腐蚀介质会慢慢渗入扩散到环氧树脂内部,导致环氧树脂发生腐蚀,造成结构破坏,从而使整个复合材料性能大幅度下降,构成极大的安全隐患。因此,研究进一步提高环氧树脂的耐腐蚀性能,对延长其自身及其复合材料的使用寿命都是十分有意义的。目前,研究者多以向环氧树脂分子上接枝含氟聚合物、有机硅链段或者直接向环氧树脂中掺杂石墨烯等手段降低环氧树脂的表面能,提高其疏水性和对腐蚀介质的阻隔性能。然而本文从改性环氧树脂固化剂入手,在固化树脂的同时向体系中引入氟元素,达到环氧树脂耐腐蚀的效果。此外,本文还研究了改性氧化石墨烯对环氧树脂耐腐蚀性能的影响。本文设计思想比较新颖,为环氧树脂及其复合材料在海洋船舶、海上工程设备、军工等领域的广泛应用奠定了坚实的研究基础。本文具体研究工作主要分为以下两个部分:1)首先采用七氟丁酸与二乙烯三胺制备了氟化二乙烯三胺,然后采用非等温DSC法确定了氟化二乙烯三胺与E51环氧树脂的固化温度,最后分别以二乙烯三胺和氟化二乙烯三胺为固化剂制备纯的环氧树脂浇注体(E51)和含氟环氧树脂浇注体(F-E51)。经过测试,结果表明:与E51树脂浇注体相比,引入氟元素的F-E51具有较好的热稳定性;疏水性明显改善,对水的接触角从69.5°提高到95.1°,表面能从40.81 mN/m降低到29.27 mN/m;浸泡实验中,浸泡24h后,相较于E51的吸水率为0.34%,F-E51仅为0.14%;两种树脂浇注体的拉伸强度和弯曲强度,在浸泡前相当,浸泡30天后E51强度下降分别达到9.51%和7.76%,而F-E51仅分别下降了2.04%和1.86%,表明其耐腐蚀性能得到显著提高。2)首先采用γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)与氧化石墨烯反应,制备改性氧化石墨烯(MGO),增加氧化石墨烯表面的环氧基团,以提高其与环氧树脂的相容性。然后制备了MGO含量分别为0,0.1%,0.3%,0.5%,0.7%的树脂浇注体。经过测试,结果表明:与纯的E51树脂浇注体相比,添加MGO后,其热稳定性略有增强;疏水性得到有效改善,接触角随MGO的增加而逐渐增大到91.3°,表面能逐渐降低到32.43mN/m;并确定了添加MGO的最佳比例为0.3%,该配比下,树脂浸泡24h的吸水率为0.18%,浸泡实验后,树脂浇注体的拉伸强度仅下降了3.27%,表明其耐腐蚀性能得到有效提高。