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双马来酰亚胺树脂(BMI)是目前应用最广泛的热固性树脂之一,该树脂兼具环氧树脂优异的加工性能以及聚酰胺卓越的耐热性和机械性能,应用范围遍及航空航天、武器装备等军用领域以及电路印刷板、电气绝缘等民用工业领域。BMI单体结构中含有大量刚性苯环及酰亚胺环,因此存在普通溶剂中的溶解性差,熔点和成型温度较高,加工性能差等缺点；BMI树脂固化物的分子链刚性及交联密度大,导致材料抗冲击性能差,未来BMI树脂要在高科技领域得到进一步地推广应用,必须着力于克服上述缺点。因此,本论文主要从以下三个方面对BMI树脂进行改性研究,以期在保证树脂耐热性能和机械性能的同时改善加工性能和固化物的韧性：1)从分子结构设计角度出发,将刚性1,3,4-噁二唑结构以及柔性醚键同时引入到BMI单体分子结构中,采用分子结构不对称的设计,使单体两端的活性双键电子云密度不同,反应活性不同,从而使得固化反应相继发生,反应热得到平稳释放,减少了材料内部热应力。2)为了提高BMI树脂体系的综合性能,采用新型BMI单体(Mioxd)分别与二苯甲烷型BMI (BMDM)、o,o’-二烯丙基双酚A (DABPA)等进行共聚改性。3)制备含1,3,4-噁二唑结构不对称二元胺(MDA)与BMDM的预聚物(MB),并对MB增韧改性BMDM/DABPA树脂体系进行了研究。首先,合成了两种含1,3,4-嗯二唑结构不对称BMI单体,即：2-[3-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]-5-(4-马来酰亚胺苯基)-1,3,4-噁二唑(m-Mioxd)、2-[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]-5-(4-马来酰亚胺苯基)-1,3,4-嗯二唑(p-Mioxd);采用红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)、元素分析等测试方法,对中间体及目标化合物的结构进行了表征和分析；Mioxd单体均具有较好的溶解性,m-Mioxd的间位取代结构使其在低沸点溶剂,如：二氯甲烷、丙酮中的溶解性更好；采用差式扫描量法(DSC)研究了单体的固化行为和固化动理学,结果显示Mioxd单体均具有较宽的固化放热峰,Mioxd分子结构对称,结晶性好,熔点较高；偏光显微镜及X射线衍射(XRD)结果表明：p-Mioxd的DSC曲线中熔点以下出现的吸热和放热峰应该是由于晶体堆积形态的变化引起的；热失重分析(TGA)研究结果表明：Mioxd单体均具有较高的热分解温度和高温残炭率；采用DSC、TGA及动态力学分析(DMA)研究了Mioxd/BMDM共聚树脂体系的固化行为、热稳定性及其复合材料的动态机械性能,结果表明共聚树脂体系及其复合材料具有优异的耐热性能及较高玻璃化转变温度(Tg)。将Mioxd与DABPA进行预聚,制备了不同摩尔配比Mioxd/DABPA共聚树脂体系。采用DSC研究了共聚树脂体系的固化行为及动理学,确定了改性树脂的固化工艺；利用FTIR研究了树脂体系150℃恒温固化的反应机理；TGA研究结果表明,随着Mioxd摩尔比例的增加,树脂固化物的热稳定性提高；研究了体系摩尔配比对复合材料DMA及力学性能的影响,研究结果表明,m-Mioxd稍过量时,复合材料具有最优的综合性能。制备了Mioxd/BMDM/DABPA三元共聚树脂体系,采用DSC、DMA、TGA等研究了Mioxd的含量对体系固化行为、预聚物溶解性、固化物耐热性能及力学性能的影响。研究结果表明：随着Mioxd含量的增加,改性树脂体系的耐热性能及耐吸湿性能有所提高；弯曲强度和冲击强度先增大后减小,弯曲模量一直增大；Mioxd含量过高将导致体系粘度增大,气泡排除困难,材料内部存在缺陷,固化物力学强度降低；m-Mioxd能够更有效地改善树脂体系的冲击韧性。采用两种含1,3,4-噁二唑且分子结构不对称二元胺(MDA)分别与BMDM共聚制备了MDA/BMDM预聚树脂体系(MB)。利用DSC、FTIR、TGA研究了组分摩尔配比对预聚物固化行为、反应活性及机理、热稳定性的影响,结果表明当MDA与BMDM摩尔比为1：2时,最有利于-NH2与BMI双键的加成预聚反应,所得预聚物熔点普遍较低,在120-150℃之间；计算得到表观活化能为118.05 J/mol,反应级数为1.21,表明固化过程中同时存在-NH2和-NH与BMI双键的加成反应以及BMI单体的自聚合反应；TGA研究结果表明：预聚物由多种不同分子量低聚物组成,热降解是分步完成的,机理比较复杂。将MB与BMDM/DABPA进行共聚增韧改性,制备了一系列MB/BMDM/DABPA树脂体系,利用DSC、DMA、TGA等研究了MB含量对体系固化行为、耐热性以及固化物机械性能和吸湿性能的影响,结果表明MB添加量较少时,体系中存在的-NH2及-NH会对固化反应起到一定的催化作用,固化峰值温度(Tp)向低温方向移动,MB含量继续增加,导致体系粘度增大,Tp又有所升高；随着MB含量增加固化物耐热性能先升高而后降低,固化物玻璃态储能模量先升高后降低,而橡胶态储能模量及Tg降低；弯曲强度和冲击强度先增大后减小,而弯曲模量一直增大；交联密度对固化物吸水性能的影响占主导地位,因此MB的引入导致材料抗吸湿性能有所降低。