生物基材料在环氧树脂增韧改性中的应用研究进展 环氧树脂因其优异的力学性能、粘接性能和电绝缘性能等特点，在工业生产中得到了广泛的应用。然而，环氧树脂固有的脆性限制了其进一步的应用范围。为了克服这一缺陷，研究人员尝试采用各种增韧剂对环氧树脂进行改性，以期获得兼具高强度和高韧性的复合材料。近年来，随着可持续发展理念的深入人心，利用可再生的生物基材料对环氧树脂进行增韧改性的研究受到了广泛关注。 Fei Xiaoma等人通过超支化生物基单宁酸（TA）与环氧十二烷的开环反应，合成了十二烷功能化单宁酸（TA-DD），并将其作为环氧/酸酐体系的增韧剂。TA-DD的末端羟基可以与环氧基体发生化学反应，形成良好的界面相互作用。同时，TA-DD在环氧树脂中具有良好的分散性，并能在固化过程中诱导环氧基体产生相分离，形成微尺度分离相。通过这种机理，TA-DD在低添加量下就能有效增强环氧树脂的综合性能。研究表明，仅添加0.5 wt%的TA-DD，固化后体系的冲击强度就可以达到38.8 kJ/m2，几乎是纯环氧树脂（13.1 kJ/m2）的2倍。此外，TA-DD的引入还可以同时提高环氧树脂的模量、机械强度和热性能。这一研究结果表明，低成本、可再生的单宁酸在制备高性能环氧树脂材料方面具有巨大潜力。 除了单宁酸，其他生物基材料如木糖醇也被用于环氧树脂的增韧改性。Zhang等人以木糖醇、双酚A型环氧树脂（DGEBA）和环氧氯丙烷为原料，制备了环氧端基超支化聚醚（HBPEEs），并将其用作DGEBA/二乙基三胺体系的增韧剂。研究发现，将HBPEEs加入DGEBA固化体系可以显著提高体系的力学性能和耐腐蚀性能。当HBPEE-2含量达到15%时，由于增韧剂与DGEBA的良好相容性，增韧体系的冲击强度可达37.4 kJ/m2，远高于纯树脂体系（11.8 kJ/m2）。这一结果表明，生物基超支化结构的HBPEEs是环氧树脂工业中一类有效的增韧剂。 综上所述，生物基材料如单宁酸、木糖醇等，由于其可再生性、低成本以及与环氧树脂的良好相容性，在环氧树脂的增韧改性中展现出了广阔的应用前景。通过合理的化学改性和材料设计，生物基增韧剂可以在低添加量下显著提高环氧树脂的韧性，同时保持其优异的力学性能和热性能。这不仅有助于拓宽环氧树脂的应用领域，而且符合当前可持续发展的理念，对于推动高性能环氧树脂复合材料的绿色化发展具有重要意义。未来，随着对生物基增韧剂作用机理的深入研究以及新型生物基材料的不断开发，相信会有更多高性能、环境友好的生物基增韧环氧树脂复合材料被成功制备并投入实际应用。 字数：998字