环氧树脂是三大主要热固性树脂之一,由于其优异的热力学性能、尺寸稳定性、耐溶剂性、介电性等,广泛应用于涂料、复合材料、电子封装等领域。高度交联的三维网络赋予了环氧树脂优异性能的同时也使其难以通过常规的方法进行降解、回收,造成了极大的浪费。将动态共价键引入到交联网络中是解决热固性树脂降解、回收问题的有效方法,然而目前所报道的动态共价交联网络(CANs)相较于传统热固性树脂往往性能较差,同时,“弱键”(动态键)的存在也会导致材料的稳定性下降,限制了这类材料的发展。传统热固性树脂往往具有优异的耐蠕变性能,然而由于共价键动态交换的存在使得CANs的耐蠕变性能较差,往往在较低的温度下就能发生明显蠕变。与苯环共轭的希夫碱键(C=N)具有很高的刚性,杀菌性能,适合设计成高性能可回收本征抗菌热固性树脂,同时希夫碱键的高成炭性也适合设计到成绿色阻燃体系之中,提高阻燃剂的阻燃效果。基于以上几点,本文主要完成了以下三个工作:(1)使用对羟基苯甲醛和香草醛分别与对氨基酚反应并环氧化,得到两种含有希夫碱键的小分子环氧单体(PBE、VBE),使用4,4’-二氨基二苯甲烷(DDM)分别进行固化,避免希夫碱与苯环共轭结构的破坏。将固化后的环氧树脂的热力学性能与商用高性能双酚A型环氧树脂(商品名:DER331,陶氏化学)进行对比,研究发现PBE-DDM表现出很高的玻璃化转变温度(T_g,～206oC),拉伸强度(～122 MPa)和杨氏模量(～2646 MPa),VBE-DDM也表现出较高的玻璃化转变温度(T_g,～181oC),拉伸强度(～93 MPa)和杨氏模量(～2196 MPa),均远高于相同条件下固化的商用双酚A型环氧树脂DER331-DDM的玻璃化转变温度(T_g,～166oC),拉伸强度(～76 MPa)和杨氏模量(～1893 MPa)。双苯环共轭结构赋予了这种希夫碱基热固性树脂可控降解性,并且具有优异的耐普通溶剂、高温和湿热老化性。此外,这种希夫碱基热固性树脂还具有优异的涂料性能(包括硬度,附着力和耐溶剂性)和抗菌性能,VBE-DDM对大肠杆菌的灭杀率约为91%。(2)使用香草醛和水合肼通过一步法合成含有腙基的二酚单体,并将其环氧化得到含有腙基的环氧单体(HBE),分别使用异佛尔酮二胺(IPDA)和聚醚胺(D400)这两种固化剂对其固化得到两种动态共价交联网络(HBE-IPDA和HBE-D400),通过与相同条件下采用D400固化的商用双酚A型环氧树脂(DER331-D400)的热力学性能进行对比,发现这种CANs具有非常优异的热力学性能。这种含有腙基的CANs具有出色的延展性和可再加工性,同时表现出较高的初始蠕变温度～105°C,通过小分子模型化合物和计算,发现这种优秀的特性归因于腙基在约100°C时具有出色的稳定性,并在较高温度下具有良好的交换性。通过对回收前后样品的红外、拉伸性能的表征分析,发现这两种CANs在通过热压方式回收时化学结构几乎不发生改变,而且力学性能也得到保持。同时,腙基CANs的降解表现出与工作(1)相似的对温度,溶剂和酸度的依赖性。此外,由于腙基具有很高的抗菌性能,CANs对大肠杆菌具有很高的杀灭率(95.8%)。(3)以生物基单体香草醛为原料,采用绿色的有机磷化合物(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)、亚磷酸二乙酯),制备了三种香草醛基含磷阻燃剂。将这三种生物基阻燃剂分别与绿色阻燃剂聚磷酸铵(APP)组成绿色阻燃体系,解决了传统卤素阻燃剂有毒,单一含磷阻燃剂添加量大,对树脂性能影响大的缺点的问题。通过研究三种阻燃剂与APP在树脂中的添加比例对阻燃效果以及树脂性能的影响,发现单纯添加15份APP到100份环氧树脂中虽然能达到UL-94 V0阻燃级别但是会导致环氧树脂的性能大幅下降,当添加量减小到10份APP时,没有阻燃级别,同时性能也下降严重,而以一定比例添加总量为10份的绿色阻燃体系时,能在达到UL-94 V0阻燃级别的同时环氧树脂的热力学性能下降较小的幅度。综上,本文通过分子结构设计,合成并系统地表征了一系列不同热固性树脂的各项性能,在达到较好的回收性的同时也获得了优异的热力学性能,耐溶剂性,常温下的耐酸性,耐湿热老化性等多项性能,同时结合希夫碱、腙基的高抗菌性,高成炭性的特点,成功制成高抗菌涂料和绿色阻燃体系,为可回收热固性树脂以及绿色阻燃体系提供了新的思路。