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苯并噁嗪是一种新型的含杂环热固性树脂,由于分子中特殊六元杂环结构及其独特的开环固化机理,聚苯并噁嗪表现出优良的耐热和阻燃等综合性能,在许多领域有望取代传统的酚醛树脂、聚酯、环氧树脂、氰酸酯和聚酰亚胺等材料。随着航空航天和电子技术的发展,对苯并噁嗪等热固性材料的性能提出了越来越高的要求,特别是具有高玻璃化转变温度(Tg)的高耐性聚苯并噁嗪成为人们关注的热点。本文利用苯并噁嗪灵活的分子设计特点合成了双酚型、芳香二胺型和含马来酰亚胺基团三大系列共七种不同的苯并噁嗪中间体,研究了它们固化性能及固化物热性能。将双酚AF和与苯胺、甲醛反应得到双酚AF型苯并噁嗪中间体(B-f),对其结构进行了表征,合成双酚A型苯并噁嗪中间体(B-a)作为对比;用差示扫描量热法(DSC)、红外光谱(FTIR)研究了它们的固化性能,由于氟原子的吸电子效应B-f固化温度降低;二者凝胶化时间相差较大,开环固化反应活化能相近,分别为80.4kJ/mol和79.4kJ/mol;利用DSC和热重分析法(TGA)研究两种苯并噁嗪固化物的热性能,结果表明由于氟原子增加分子链刚性,对异亚丙基起保护作用并且导致固化结构改变,Tg及耐热性提高。以二氨基二苯甲烷(ddm)和二氨基二苯醚(oda)为胺源,分别与苯酚和甲醛反应得到芳香二胺型苯并噁嗪中间体B-ddm和B-oda,并对其结构进行了表征;通过DSC、FTIR研究了它们的固化过程,通过凝胶化时间测试得到的开环固化反应活化能分别是90.4kJ/mol和90.8kJ/mol;利用DSC和TGA研究了芳香二胺型苯并噁嗪固化物的热性能,结果表明由于固化物结构的不同,芳香二胺型苯并噁嗪固化物的热性能优于普通双酚A型苯并噁嗪固化物。合成N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺(HPMI),并以此为酚源,与伯胺(苯胺、ddm和oda)、甲醛反应得到含马来酰亚胺基团的苯并噁嗪中间体,并进行结构表征;用DSC、FTIR研究了它们的固化过程,结果表明由于马来酰亚胺基团双键交联,阻碍了噁嗪环的开环固化,需要更高的温度才能固化完全;利用DSC和TGA研究含马来酰亚胺苯并噁嗪固化物的热性能,结果表明由于马来酰亚胺本身的高耐热性,加上马来酰亚胺的引入形成了额外交联点增加了固化物刚性和交联密度,Tg及其耐热性明显提高。