增韌的環氧樹脂具有優良的力學性能，廣泛用于高性能復合材料和結構膠粘劑。許多研究工作致力于提高環氧樹脂的抗沖擊強度和韌性。幾十年來，通過加入微米尺寸的液體橡膠、殼核結構橡膠（CSR）顆粒、熱塑性塑料顆粒等，在增強環氧樹脂的粘附強度和抗沖擊方面取得了很大進展。嵌段共聚物顆粒作為增韌劑引起了極大關注。固化過程中，這些嵌段共聚物傾向于自組裝在環氧樹脂中形成特定的納米結構。這些自組裝納米結構可提高固化環氧樹脂材料的斷裂韌性而不影響其玻璃化轉變溫度（Tg）和抗張強度。除了CSR顆粒，大多數增韌材料在低溫下的增韌效果較差。本研究中，作者合成了納米級超支化聚合物（HBPs），并將其作為增韌劑加入環氧樹脂以提高其韌性和柔性。

超支化聚合物是支化稠密的大分子，具有三維球形結構。HBPs粘度低、功能基多、鏈纏繞少、自由體積大、溶解性高，易于合成?；谝陨蟽烖c，HBPs可用于各種環氧體系，如涂層材料、改性劑等。一些研究還報道了用超支化聚合物作為增韌劑來提高環氧樹脂的韌性。不同功能基的HBPS，如環氧基、羧酸基、羥基、胺基等都可提高環氧樹脂的韌性。

HBPs是包括環氧樹脂在內的高效聚合物改性劑。這是由于（1）其可擴展的支鏈和球形結構能降低環氧樹脂的收縮率；（2）高密度的功能端基，如羥基、胺基、環氧基、酸酐基、羧基、異氰酸酯基等可顯著提高HBPs與環氧樹脂的相容性；（3）結構中大量的自由體積可顯著提高環氧樹脂的韌性。

韓國國立釜山大學的Youngson Choe等人制備了納米尺寸的超支化聚合物HBPs，并將其作為增韌劑加入環氧樹脂以提高韌性和柔韌性。作者合成了兩種不同的HBPs，超支化聚甲基丙烯酸二乙醇胺酯（poly(MA-DEA）、超支化聚甲基丙烯酸乙二醇酯（poly(MA-EA)。他們將這兩種超支化聚合物與環氧樹脂、固化劑聚醚胺共混，得到了復合材料。估算HBPs的分子直徑為6~14nm，分子量1500-7000（1.5K-7Kg/mol.）。固化過程中，環氧樹脂/HBP共混物無相分離，說明它們的混合性良好。在不影響抗拉強度的前提下，共混物的拉伸韌性隨分子量變化而提高。當HBPs的含量為10 wt%時，抗沖強度不斷增加。此外，試驗顯示，混合物的抗沖強度隨HBPs分子量增加而提高。比較于純環氧樹脂，環氧樹脂/HBP共混物的抗沖擊強度提高了270%。

文獻來源：Hangyu Park and Youngson Choe*. International Journal of Polymer Science, 2021, 2021, 9984174.