Um das Problem der unzureichenden Zähigkeit von kommerziellem Bisphenol-A-Epoxidharz (DGEBA/MXDA) zu lösen, wurde ein epoxyterminiert verzweigter hypervernetzter Polyarylketon (O-HBP) entworfen und synthetisiert, und dessen Einfluss auf das Aushärtungsverhalten von Epoxidharz, thermische/thermomechanische Eigenschaften und mechanische Eigenschaften systematisch untersucht. Zunächst wurde durch Polykondensation von 2,4,6-Tri(p-Hydroxyphenyl)pyridin (HPP) und 4,4'-Difluordiphenylketon (DFK) ein hydroxylterminierter hypervernetzter Polyarylketon (HBP-OH) hergestellt, der anschließend durch Verknüpfung mit Ethylenglykol-Diglycidylether (EGDE) zu O-HBP umgesetzt wurde. Strukturcharakterisierungen (Infrarotspektroskopie, Protonen-NMR) bestätigten den erfolgreichen Aufbau der Zielstruktur. Anschließend wurde O-HBP in unterschiedlicher Menge (0 Gew.-% bis 8 Gew.-%) in das DGEBA/MXDA-System eingeführt. Die Testergebnisse zeigten, dass O-HBP die scheinbare Aktivierungsenergie der Aushärtung senkt; Rheologische Ergebnisse zeigten, dass das modifizierte System bei 30–90 °C eine niedrige Viskosität aufweist und diese bei 100–110 °C schnell ansteigt und stabilisiert, was auf eine vollständige Aushärtung hinweist. Thermogravimetrische Analyse und Differentialscanningkalorimetrie (DSC) belegten, dass O-HBP die thermische Stabilität kaum beeinflusst, während die Glasübergangstemperatur (T_g) mit zunehmender Zugabemenge zunächst steigt und dann sinkt (maximal ca. 102,9 °C). Dynamisch-mechanische Analyse (DMA) zeigte, dass eine angemessene Menge O-HBP den Anfangsspeichermodul signifikant erhöht. Mechanische Tests ergaben, dass bei einer Zugabe von 4–6 Gew.-% O-HBP die kombinierten mechanischen Eigenschaften am besten sind: Zugfestigkeit, Biegefestigkeit und Schlagzähigkeit erhöhen sich um ca. 10,3 %, 63,1 % bzw. 177,6 %. Rasterelektronenmikroskopie und Atomkraftmikroskopie zeigten deutliche Spuren von Herauszug, Scherfließen und nanometerskaliger Phasentrennung von 30–100 nm, die Verstärkungsmechanismen wie Energieabsorption und Rissablenkung/-verzweigung aufdecken. Diese Arbeit bietet eine strukturierbar und leicht verarbeitbare hypervernetzte Polymerstrategie zur effizienten Verbesserung der Zähigkeit und Prozessierbarkeit von Epoxidharzen.

hypervernetzter Polyarylketon;Epoxidharz;Verstärkung;Aushärtungskinetik;nanometerskalige Phasentrennung