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杂萘联苯聚芳醚酮树脂,是一类主链中含有杂萘联苯结构的高性能特种工程塑料,具有优异的耐热性能、溶解性能、机械性能与耐辐照性能。但是,杂萘联苯聚芳醚酮树脂所具有的扭曲非共平面结构,导致该类树脂分子链缠结严重,树脂熔体黏度较高,热成型加工难度大,制约了该类树脂应用领域的拓展。本文旨在保持或不明显降低杂萘联苯聚芳醚酮树脂耐热性能和机械性能的前提下,改善其热成型加工性能,拓展该类树脂的应用领域。从分子设计角度出发:一方面,将分子结构规整的半结晶型聚芳醚酮树脂PEEKK、PEEK链段引入杂萘联苯聚芳醚酮树脂体系中,提升分子链的链段规整度,以期改善树脂的热成型加工性能;另一方面,将双苯基芴结构和呋喃结构分别引入杂萘联苯聚芳醚酮树脂体系中,以期增加分子链间距,降低分子间作用力,改善树脂的热成型加工性能。本文的主要工作如下:首先,设计并合成了三种不同分子量的氟封端的杂萘联苯聚芳醚腈酮齐聚物PPENK-F与一种羟基封端的半结晶型聚芳醚酮齐聚物PEEKK-OH,并通过嵌段共聚的方式成功地制备了三种杂萘联苯嵌段共聚物PPENK-b-PEEKK。使用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、核磁共振氢谱仪(1H-NMR)、差示扫描量热仪(DSC)以及热重分析仪(TGA)等设备对嵌段共聚物的结构与性能进行了表征。研究结果表明,分子结构规整的PEEKK链段的引入,显著地提高了杂萘联苯聚芳醚酮树脂的分子链规整度,三种PPENK-b-PEEKK均具有结晶结构(Tm=340℃),潜在地改善了杂萘联苯聚芳醚酮树脂的热成型加工性能。溶解性测试结果显示,PPENK16000-b-PEEKK6000常温即可部分溶解在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中,加热可以促进其溶解。更为可贵的是,虽然三种PPENK-b-PEEKK树脂的耐热性能较PPENK树脂稍有降低(三种嵌段共聚物的Tg为265～283℃,低于PPENK树脂的285℃),但是其保持了 PPENK树脂优异的热稳定性能,三种PPENK-b-PEEKK在氮气氛围下的5%热失重温度(Td5%)、10%热失重温度(Td10%)与PPENK树脂基本一致。综上,该研究表明将分子结构规整的半结晶型聚芳醚酮树脂链段引入杂萘联苯聚芳醚酮树脂体系来改善其热成型加工性能的策略是可行的。其次,为了研究半结晶型聚芳醚酮树脂链段的分子量大小对杂萘联苯聚芳醚酮树脂热成型加工性能的影响,将酮亚胺结构引入半结晶型聚芳醚酮树脂PEEK链段中,制备了可溶性前驱体PEEKt-F。一方面,前驱体PEEKt-F克服了 PEEK树脂溶解性较差的困难,便于对PEEK的分子量进行精确的控制;另一方面,酮亚胺结构可脱除,脱除后对树脂的性能影响较小。基于此,设计并合成了五种不同分子量的氟封端的可溶性前驱体PEEKt-F-1～5与一种羟基封端的杂萘联苯聚芳醚腈酮齐聚物PPENK-OH,并通过嵌段共聚的方式成功地制备了五种杂萘联苯嵌段共聚物PPENK-b-PEEK(Block-1～5),采用FTIR、1H-NMR、DSC、TGA、广角X射线衍射仪(WAXD)、万能试验机和流变仪等设备对共聚物的结构和性能进行了表征。研究结果表明,将半结晶型聚芳醚酮分子链段引入杂萘联苯聚芳醚酮树脂体系,降低了树脂的熔体黏度,Block-5在370℃的熔体黏度为9270 Pa·s,较同温度下PPENK树脂下降了 65.7%,显著地改善了树脂的热成型加工性能。热成型加工性能的改善效果与半结晶型聚芳醚酮齐聚物分子量大小呈现正相关,分子量越大,改善效果越显著。此外,虽然嵌段共聚物Block的耐热性能和机械性能较PPENK树脂稍有下降,但是依然呈现出优异的耐热性能和机械性能,可满足使用要求。再者,为了研究具有大体积的双苯基芴结构对杂萘联苯聚芳醚酮树脂综合性能的影响,以9,9-双(4-羟基苯基)芴(BHPF)、4-(4-羟基-苯基)-2,3-二氮杂萘-1-酮(DHPZ)以及1,4-双(4-氟苯甲酰基)苯(BFBB)为聚合单体,通过芳香亲核取代聚合反应制备了五种不同芴结构含量的含芴结构杂萘联苯共聚聚芳醚酮树脂(PPFEKs),并采用FTIR、1H-NMR、DSC、TGA、WAXD、万能试验机和流变仪等设备对共聚物的结构和性能进行了表征。研究结果表明,在杂萘联苯聚芳醚酮树脂体系中引入双苯基芴结构,增加了共聚物的分子链间距,削弱了分子间作用力,降低了杂萘联苯聚芳醚酮树脂的熔体黏度,由 PPFEK1000 的 92000 Pa·s 下降至 PPFEK0100 的 17000 Pa·s,降幅高达 81%,明显改善杂萘联苯共聚芳醚酮树脂的热成型加工性能。与此同时,双苯基芴结构的引入显著地提高了该类树脂的热稳定性能。为此,使用TGA/FTIR联用技术系统研究了 PPFEKs树脂热降解过程,结果表明:DHPZ上的N-N键是限制杂萘联苯树脂热稳定性能提高的关键。此外,PPFEKs树脂均还具有优异的溶解性能。最后,从生物质单体2,5-呋喃二甲酸(FDCA)出发制备了一种含呋喃结构的新型单体2,5-双(4-氟苯甲酰)呋喃(BFBF),将其与DHPZ进行芳香亲核取代聚合反应成功地制备了含呋喃结构杂萘联苯均聚聚芳醚树脂PPFEK。重点探究2,5-呋喃基替代对苯基对杂萘联苯聚芳醚酮树脂结构与性能的影响,考察生物基替代石油基制备高性能工程塑料的可行性。研究结果表明,由2,5-呋喃基替代对苯基制备的含呋喃结构杂萘联苯聚芳醚酮树脂,在显著降低杂萘联苯聚芳醚酮树脂熔体黏度(最低熔体黏度由PPBEK的76888 Pa·s下降至PPFEK的3888 Pa·s,降幅高达94%)并提高其热成型加工性能的同时,保持了杂萘联苯聚芳醚酮树脂优异的机械性能和溶解性能,且未明显降低其优异的耐热性能(Tg=234℃)、热稳定性能及热氧稳定性能(Td5%>450℃)。总之,2,5-呋喃基的引入,可以有效地降低杂萘联苯树脂的熔体黏度,提升杂萘联苯聚芳醚酮树脂的热成型加工性能;更为重要的是,基于呋喃二甲酸开发生物基高性能工程塑料的这一思路是行之有效的。