双马来酰亚胺树脂(BMI)是一类高性能的热固性树脂,因其优异的耐热性,良好的加工性和机械性能,被广泛应用于航空航天、机械电子等领域。目前常用的BMI单体为二苯甲烷型BMI (MBMI),但其熔点高,溶解性差,单体固化后交联密度高而导致固化物性脆,限制了其作为高性能树脂基体的应用。为克服上述缺点,本论文采用分子设计的方法,在BMI单体分子中引入芴基Cardo环骨架和酯键或醚键结构,以期在不影响BMI树脂耐热性的前提下,改善单体的加工性能及固化物的冲击韧性。本论文设计并合成了两类共四种含芴基Cardo环结构的新型BMI单体,并筛选出性能优异的单体分别与2,2’-二烯丙基双酚A (DABPA). MBMI及环氧树脂(E-51)等进行共聚改性,以期制备出性能优良的树脂体系。首先,以双酚芴及其衍生物为原料,经四步反应合成了两种含芴基Cardo环和酯键结构的链延长型BMI单体PEFBMI和MEFBMI。采用FTIR、NMR和元素分析等手段对中间产物及目标产物进行了表征及结构分析。溶解性实验表明,两种单体均具有良好的溶解性能；DSC法研究了单体的固化行为,结果显示烷基取代基的存在提高了单体的熔点,降低了BMI双键的反应活性；采用DMA和TGA研究了单体固化物的热性能,结果表明烷基取代基使单体固化物的耐热性和热稳定性下降；固化物的吸水率测试显示,单体结构对固化物的吸湿行为有显著影响。在上述研究的同时探讨了芴基Cardo环和酯键结构对单体结构与性能之间关系的影响。其次,以双酚芴及其衍生物为原料,经四步反应合成了两种含芴基Cardo环和醚键结构的链延长型BMI单体PFBMI和MFBMI.采用FTIR、NMR和元素分析等手段对中间产物及目标产物进行了表征及结构分析。溶解性实验表明,两种单体均具有良好的溶解性能,可在丙酮、氯仿等低沸点有机溶剂溶解；采用DSC法研究了单体的固化行为,结果显示两种单体都具有较低的熔点和较宽的熔融加工窗口；DMA和TGA研究了单体固化物的热性能,研究表明单体固化物均具有良好的耐热性和热稳定性。固化物的吸水率测试显示,烷基取代的存在使固化物的耐湿性下降。在上述研究的同时探讨了芴基Cardo环和醚键结构对单体结构与性能之间关系的影响。将PFBMI和MFBMI分别与DABPA共聚,制备了不同摩尔配比的PFBMI/DABPA共聚树脂(PD87、PD100和PD120)和等摩尔配比的MFBMI/DABPA共聚树脂(MD100)。采用DSC法研究了共聚树脂的固化行为,并以PD100体系为例,计算了共聚树脂的固化反应动力学参数；采用红外光谱法详细研究了PD100体系在200℃以下的固化机理；采用TGA、DMA和吸水率测试等方法研究了三种PD树脂固化物和MD100树脂固化物的热性能及耐湿性能。结果显示,随着PFBMI单体含量的增加,三种PD共聚树脂固化物的耐热性、热稳定性和玻璃化转变温度均有所增加,固化物的吸水率降低；MD100体系与PD100体系相比,热稳定性和玻璃化转变温度有所下降,吸水率增大。将PFBMI加入MBMI/DABPA体系,制备了PFBMI/MBMI/DABPA共聚树脂。在预先设定马来酰亚胺基团与烯丙基基团的摩尔比例为1：0.87的条件下,研究了PFBMI与MBMI两种单体的摩尔配比对共聚树脂各项性能的影响。结果表明,随着PFBMI含量的增加,共聚树脂固化物的玻璃态储能模量逐渐升高,橡胶态储能模量和玻璃化转变温度逐渐降低；最大热分解温度基本保持稳定,热稳定性和高温残炭率有所提高；弯曲强度、弯曲模量和冲击强度均表现出先增加后逐步下降的变化趋势,冲击强度最高提升达35%；断口形貌显示PFBMI含量过高会导致体系出现内部缺陷。将PFBMI加入E-51/DDS体系,制备了PFBMI/E-51/DDS共聚树脂。在预先设定E-51与DDS等摩尔配比的条件下,研究了PFBMI单体的百分含量对共聚树脂各项性能的影响。结果表明,PFBMI改性E-51/DDS体系的耐热性、热稳定性及耐湿性均随着PFBMI单体含量的增加而提高；弯曲模量逐渐增大,弯曲强度和冲击强度则先小幅上升后逐渐下降,其中5%PFBMI改性体系的冲击强度最大。