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作为一种新型的热固性酚醛树脂,苯并噁嗪不仅拥有传统酚醛树脂的各种优越性能,而且还具有其他一些值得关注的特点,如出色的耐热性、优越的电性能,低的吸水性、低表面能、良好的尺寸稳定性等。然而,苯并噁嗪树脂也存在一些诸如固化温度偏高、固化产物交联密度低、性脆等缺陷,限制了其在一些特殊领域的潜在应用。本文主要针对苯并噁嗪树脂固化产物交联密度偏低,热稳定性不够好的问题,通过在苯并噁嗪单体中引入杂原子、可反应基团或刚性骨架结构对其进行改性,以达到提高树脂的耐热性的目的。一、设计以4-甲氧基苯酚、2-烯丙基苯酚、邻二烯丙基双酚A、10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(ODOPB)为酚源,4,4’-二氨基二苯甲烷、4,4’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基二苯醚、甲胺为胺源,与甲醛经多步反应制备出了三种含甲氧基(Boz-01、Boz-02、Boz-03)、五种含烯丙基(Boz-04、Boz-05、Boz-06、Boz-07、Boz-08)和一种含磷杂菲结构(DOPO)的苯并噁嗪单体(Boz-09)。通过红外光谱、核磁共振谱等对此九种化合物进行了结构表征。二、在考察了该九种苯并噁嗪单体的热行为之后,设计以程序升温的方式对此九种苯并噁嗪单体进行固化,制备了九种相应的苯并噁嗪树脂,采用TG分析,考察了它们的热稳定性。结果表明:烯丙基的引入能有效增加固化物的交联密度,苯并噁嗪单体中烯丙基含量越高,对应的苯并噁嗪树脂的耐热性越好;九种苯并噁嗪树脂中,PBoz-07和PBoz-05的Td5%分别高达398℃、384℃;采用相同酚源和不同双芳胺,制得的苯并噁嗪树脂的耐热性由高到低顺序为:4,4’-二氨基二苯砜≥4,4’-二氨基二苯甲烷>4,4’-二氨基二苯醚;当以4,4’-二氨基二苯醚为固定胺源时,不同酚制得的苯并噁嗪树脂的耐热性由高到低顺序为:ODOPB>4-甲氧基苯酚≈烯丙基苯酚>邻二烯丙基双酚A。三、采用FT-IR和DSC,探索了Boz-01的固化行为。结果显示,按设计的程序升温100℃/1h、120/1h、140℃/1h、160℃/1h、180℃/1h、200℃/1h、220℃/1h、240℃/1h固化后,单体开环聚合完全。PBoz-01的TG曲线表明该树脂在空气环境下的热稳定性良好,甚至其在空气氛围下的Td5%(346℃)比其在氮气氛围下的Td5%(342℃)高出4℃。四、制备了两种苯并噁嗪/环氧复合材料即Boz-01/E-51和ODP-Boz/E-51,采用TGA,考察了环氧树脂含量对复合材料热稳定性的影响。结果表明:随着环氧树脂E-51加入量的增加,复合材料的热稳定性先增加后降低;用不同的苯并噁嗪复合的树脂,环氧树脂的最佳配伍量不同;Boz-01/E-51和ODP-Boz/E-51,环氧树脂的最佳配伍量分别为50%和20%。