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聚邻苯二甲腈树脂(简称聚苯腈树脂)是由邻苯二甲腈单体在固化剂的作用下通过本体加成聚合反应生成的一种高性能耐高温热固性树脂。该树脂具有优异的热氧稳定性、热稳定性、防潮性、阻燃性以及良好的机械性能。有望在航空航天、船舶制造、电子封装等领域得到广泛的应用。但是,由于邻苯二甲腈单体的熔点高,使聚苯腈树脂的加工困难,其次由于聚苯腈是由刚性的苯环结构交联生成,具有固有的脆性。因此,这些年国内外的研究一直致力于降低邻苯二甲腈单体的熔点,提高加工性能,以及改变分子链的结构,提高聚苯腈树脂的韧性。本课题基于分子设计,首次将磷腈引入苯腈单体中,合成出含有磷腈的聚邻苯二甲腈树脂,通过红外光谱和核磁共振氢谱对单体的结构进行了表征。然后用具有自催化性能的4-羟基苯氧基邻苯二甲腈作为固化剂引发单体聚合生成聚合物。差示扫描量热分析(DSC)测试表明,该苯腈单体具有较低的熔点和较大的加工温度窗口。热失重分析(TGA)表明,该聚苯腈树脂的起始分解温度(Td,5%)大于500℃。动态力学机械性能(DMA)测试分析该聚苯腈树脂的玻璃化转变温度大于380℃。在经过长时间的耐老化实验测试后,该树脂仅损失2.06%。同时又利用Kissinger非动力学方程计算出了该树脂的表观活化能。由于固化剂在加热固化过程中存在挥发问题,降低了聚合速率,影响了树脂的加工性能,因此本课题制备了一种新型的萘基自催化型苯腈单体。该苯腈单体能自动聚合,无需添加固化剂。利用DSC和TGA研究了该苯腈单体的热性能及热稳定性,800℃时,该聚合物的残炭率仍然很高,说明它具有较好的耐热性能,通过延长固化时间,可以使聚合反应进一步进行,增大了交联程度,提高了聚合物的热氧稳定性。提高树脂的韧性除了改变分子结构外,还可以添加微纳米粒子。本课题将具有良好性能的氮化硼与聚苯腈树脂制备成复合材料。性能测试分析,添加氮化硼后,聚苯腈树脂的性能都有提高,尤其是导热率显著增加。另外,本课题首次利用纳米金刚石对氮化硼进行了改性,提高了氮化硼与基体树脂的界面相互作用,添加改性后的氮化硼后,聚苯腈树脂的导热率更优于前者。