1、固化結構的形成：

a.加成聚合反應形成的固化結構：環(huán)氧基與具有活潑氫的化合物（固化劑）按離子加成聚合反應形成固化結構，親質子試劑攻擊環(huán)氧基上電子密度低的碳原子，親電子試劑的質子攻擊環(huán)氧基上電子密度高的氧原子；

■多元胺類固化劑：多元胺是一類使用最為廣泛的固化劑，品種也非常多，以多元伯胺為例，，反應性高的伯胺基首先與環(huán)氧基反應生成仲胺基并產生一個羥基，仲胺基同另外的環(huán)氧基反應生成叔胺并產生另一個羥基，生成的羥基可以與環(huán)氧基反應參與交聯(lián)結構的形成；多元胺系列固化劑的反應可以用醇、酚來促進；

■多元羧酸及其酸酐：酸酐作為實用的固化劑使用量大，僅次于多元胺。但是多元羧酸因反應速度慢，很少單獨用作固化劑，多用于涂料的展色料制造中作為酯化劑。多元羧酸與環(huán)氧樹脂的固化發(fā)生很多反應。首先是多元羧酸的羧基同環(huán)氧基反應，以酯鍵加成，生成羥基，新生成的羥基和環(huán)氧樹脂中原來帶的羥基同環(huán)氧基和羧基反應。同環(huán)氧基反應生成醚鍵，同羧基反應縮合形成酯鍵，同時產生水，水使環(huán)氧基開環(huán)生成縮水甘油型羧基末端，這些基本反應的重復最終形成由酯鍵和醚鍵組成的交聯(lián)網狀固化結構；

■多元硫醇固化劑：多元硫醇作為固化劑很有特色，單獨使用時活性差，室溫下反應非常慢，但在適當促進劑存在下形成硫離子，固化反應速度就數(shù)倍于多元胺系，固化溫度越低，這一特色越是發(fā)揮得明顯。用叔胺做促進劑時，硫醇首先與叔胺反應形成硫醇離子，再與環(huán)氧基反應，另一方面叔胺也可以與環(huán)氧基反應形成環(huán)氧基陰離子，此陰離子同硫醇進行親核反應；

b.離子聚合反應形成的固化結構：

■陰離子聚合：陰離子聚合催化劑充當親核試劑的作用，常采用強堿性叔胺，叔胺與環(huán)氧基反應所生成的鐊陰離子作為引發(fā)劑，使環(huán)氧基連鎖地連結（增長反應），最后聚合引發(fā)末端的烷基或叔胺解離使聚合停止（終止反應）；

■陽離子聚合：陽離子聚合物催化劑種類很多，而與環(huán)氧樹脂相容少，僅有少數(shù)路易氏酸適用，但直接與路易氏酸配合環(huán)氧樹脂，使用期非常短，操作困難，故通常采用路易氏酸和胺（路易氏堿）中和形成穩(wěn)定的鹽（絡合物），絡合物在室溫下是穩(wěn)定的，但加熱去迅速固化，起潛伏性固化劑的作用；

2、固化結構形成的形態(tài)學（morphology）：

固化結構不是以化學式所表示的那種均一狀態(tài)，而是不均一狀態(tài)，實際上是以快速反應的高分子量環(huán)氧樹脂齊聚物的反應物為核心，現(xiàn)在體系中發(fā)生不均一的微粒凝膠體（microgel），這種微粒凝膠體逐步長大，最后聚集起來形成固化結構；

a.微凝膠體的形成：

環(huán)氧樹脂本身就是多分子量物，樹脂中的大分子首先與固化劑反應，固化反應初期，這種反應物成為核心，在未反應的環(huán)氧樹脂齊聚物/固化劑體系中，形成被起始原料溶脹的第一次微粒凝膠，微粒凝膠體尺寸很小，直徑僅10～50nm，第一次微粒凝膠體聚集成第二次微粒凝膠體，電子顯微鏡觀察確認直徑200～500nm的第二次微粒凝膠體的存在，且與第一次微粒凝膠體共存；

b.大凝膠體化：隨著固化反應的進行，可溶部分（溶膠）和不可溶部分（凝膠）的變化如下，反應初期可看到溶脹收縮率增加，這相當于微粒凝膠體生成量在增加，而越過某一時間，溶脹收率反而下降，與此同時，原來不存在的凝膠開始產生，其量隨時間增多，這種凝膠體開始生成的時候便是形態(tài)學上的凝膠點，凝膠體的生成意味著從微粒凝膠體長成大凝膠體；

c.固化結構的形成：由微粒凝膠的聚集體構成的固化結構所表現(xiàn)出來的優(yōu)良機械性能，不能夠僅單純用分子間力來解釋，很可能是微粒凝膠粒子彼此間的分子鏈末端的相互擴散、反應以及溶脹微粒凝膠的起始原料發(fā)生反應，最終形成了互穿網絡（interpene trating network IPN），前面已述，為了獲得機械性能優(yōu)良的固化物，在高溫下進行后固化很重要，這一經驗在形態(tài)學上可以理解為把微粒凝膠粒子牢固結合成互穿網絡結構；

3、機械性能由于固化反應而顯現(xiàn)：

環(huán)氧樹脂與固化劑的反應初期發(fā)生連鎖直線狀增長，經過凝膠點開始形成交聯(lián)結構，固化體系的機械性能在交聯(lián)結構形成的同時顯現(xiàn)出來，且隨著交聯(lián)密度的上升而提高。

a.固化反應與機械性能：

機械性能的顯現(xiàn)狀態(tài)與加熱固化過程中的凝膠分數(shù)、環(huán)氧基反應率、固化時間等密切相關，以拉伸強度為代表的機械性能一旦越過凝膠點便開始顯現(xiàn)出來，且隨著交聯(lián)密度的增大而提高，另一方面，伸長率隨鏈增長逐漸增大，在凝膠點處達到峰值，以后便隨著交聯(lián)密度的增加而下降；

b.機械性能顯現(xiàn)過程：隨著固化反應的進行，固化物諸物性逐漸顯現(xiàn)出來，Tg、彈性模量、固化收縮率這些物性都是交聯(lián)密度的函數(shù)；

c.不同環(huán)氧樹脂和固化劑的強度顯現(xiàn)行為：環(huán)氧樹脂和固化劑種類不同，強度的顯現(xiàn)行為也各異；

4、固化結構與機械新能：

機械性能的顯現(xiàn)是 交聯(lián)結構的形成帶來的，因此固化物的機械性能基本上取決于化學結構和交聯(lián)程度（即交聯(lián)密度）

a.交聯(lián)結構的形成：支配交聯(lián)密度的重要因素是：

■環(huán)氧樹脂和固化劑的配比；

■確定體系的反應程度；

■完全反應體系的官能團間的距離；

b.機械性能與交聯(lián)密度：交聯(lián)密度、Tg和環(huán)氧基反應率及EEW間呈一定的函數(shù)關系；

c.機械性能對溫度的依存關系：由于交聯(lián)結構的形成，作為耐熱性評價標準的Tg上升，在熱塑性高分子材料中看到的流動區(qū)域消失了，但隨著溫度的上升，機械性能的下降不可避免，這種機械性能對溫度的依存性受交聯(lián)密度的支配。