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苯并噁嗪树脂作为一种新型热固性高分子材料,因其分子设计灵活、固化工艺简单、固化过程无小分子释放且体积收缩率小,有较高的玻璃化转变温度和优良的耐热阻燃性及机械性能而受到广泛关注。然而,苯并噁嗪树脂固化温度偏高、固化产物交联密度偏低、性脆等缺陷制约了其在一些特殊领域的应用。本文针对苯并噁嗪树脂固化产物交联密度偏低、性脆以及固化行为方面的问题进行了研究。一、设计制备了BOZ-031、BOZ-037、BOZ-041、BOZ-047四种含甲氧基的苯并噁嗪,和BOZ-021、BOZ-027两种含有烯丙基、甲氧基的苯并噁嗪树脂,通过红外、核磁、质谱、单晶四元衍射等对此六种物质进行了结构表征。二、分别考察了“水洗法”、“碱洗法”及“静置法”三种后处理方式对所制得的苯并噁嗪树脂预聚体纯度的影响。结果显示:经“水洗法”处理后的苯并噁嗪化合物的纯度较低,“碱洗法”和“静置法”可以有效提高产物的纯度。其中用“静置法”制得的BOZ-021的纯度达到了99.9%;通过“静置法”处理BOZ-047的纯度也有了明显提高,反应在1H-NMR图谱上即为其二聚体、低聚体特征峰的消失。三、采用DSC和TG分析、考察了所合成的苯并噁嗪树脂预聚体的纯度、取代基位置对其固化行为及固化产物热性能的影响。结果显示少量单体低聚物的存在,可以促进苯并噁嗪树脂的固化,但是也会引起鼓泡现象,降低固化物的致密度,使其热性能变差;烯丙基的引入能有效增加固化物的交联密度,提高苯并噁嗪树脂和复合树脂的耐热性;酚的邻对位含有取代基时,以它为原料合成的苯并噁嗪树脂预聚体的开环聚合反应不易发生,其耐热性低于仅在酚的对位含有取代基的苯并噁嗪树脂;实验得出的适宜的固化条件为:100℃/1h—120℃/2h—150℃/2h—180℃/2h—200℃/2h—220℃/1h。四、苯并噁嗪/环氧复合树脂的研究发现:当环氧树脂在复合树脂中含量超过50%时,复合树脂在不加固化剂的条件下无法完全固化;复合树脂中环氧树脂的适宜含量为30%,此时其热性能最佳:失重5%的温度为325℃;700℃的残炭率为24%。