目前运载火箭技术有效载荷偏低,在火箭发动机功率无法大幅提高的现状下,航天运载器减重迫在眉睫。推进器系统占运载火箭总重的60%-70%,液氧贮箱是推进剂系统的必备贮箱,通用性强,其结构减重意义重大。碳纤维增强树脂基复合材料由于具有高的比强度、比模量,成为火箭减重的首选材料。本文针对复合材料液氧贮箱应用中面临的低温渗透失效和液氧不相容两大致命问题,立足本征高韧、阻燃的杂萘联苯聚芳醚热塑性树脂,开发航天液氧贮箱用树脂基复合材料。主要研究内容如下:1.设计并制备了9种杂萘联苯聚芳醚类热塑性树脂,并系统表征其结构和基础性能。通过液氧冲击敏感性试验判定聚合物的液氧相容性,测试结果表明杂萘联苯共聚芳醚酮（PPBEK）、杂萘联苯共聚芳醚砜酮（PPBESK）两种聚合物实现了液氧相容,对比得出单体对于聚合物液氧相容的有利顺序为:联苯二酚（BP）>杂萘联苯类双酚（DHPZ）>六氟双酚A（AF）;2,6-二氟苯腈（DFBN）>二氯砜（DCS）>二氟酮（DFK）>二氟双酮（DFKK）。PPBEK和PPBESK经液氧浸泡20天后,PPBEK仍表现出液氧相容性。通过TGA-FTIR-GC MS对系列杂萘联苯聚芳醚聚合物的热分解过程进行了分析,结果显示,聚合物在热分解过程产生对聚合物液氧相容性影响较大的可燃气体CO、H2。2.以液氧相容的聚合物PPBEK、PPBESK为基体,通过热压成型制备了碳纤维（CF）增强复合材料,其中CF-PPBEK复合材料实现了复合材料级的液氧相容。通过低温-室温冷热循环测试,研究复合材料的抗低温渗漏性,CF-PPBEK复合材料在3次循环后首次出现微裂纹。复合材料力学性能测试结果表明,CF-PPBEK和CF-PPBESK在室温下的弯曲强度分别为1380MPa、1432MPa;低温环境下弯曲强度分别为2203MPa、2187MPa。扫描电镜测试结果表明,低温下复合材料呈脆性断裂,不同于室温下复合材料呈现的韧性断裂。通过动态热机械分析仪对复合材料进行测试,结果显示,CF-PPBEK和CF-PPBESK的玻璃化转变温度分别为223oC、255oC;储能模量分别为74000MPa、89000MPa;损耗因子分别为0.76、0.6。以自由基理论、热点理论为理论基础,建立聚合物与液氧的物理化学交互作用模型,揭示力-热-化学多能场作用下杂萘联苯聚芳醚类树脂的液氧相容性机理。研究并建立聚合物液氧相容性、低温渗漏性与复合材料液氧相容性、低温渗漏性之间的影响规律和关联关系。