随着现今高性能复合材料的飞速发展,航空航天用耐热耐烧蚀材料不断进步,树脂基复合材料的发展成为关注的焦点,设计并合成出满足更高要求的树脂基体成为难点。环氧树脂是一类应用最为广泛的树脂,但其耐热性耐烧蚀性能达不到要求。腈类树脂是一类高性能的热固性树脂,特别是双邻苯二甲腈树脂,加工窗口广、熔点低、高温残碳率高,极限氧指数高,满足航空航天用树脂基体的基本要求。但是,腈类树脂也存在一些缺点:1.固化的树脂的强度大,韧性低,整体显得很脆;2.原料4-硝基邻苯二腈价格昂贵,使得整体的树脂的生产费用上升;3.固化工艺性能差,固化时间比较长,固化温度较高,需要在200～300℃下固化10h左右等,这些缺点严重限制了腈类树脂的应用。为了解决腈类树脂的一些工艺问题,从树脂的结构入手,引入一种自润滑结构的金刚烷基团,提高整体分子链的流动性,降低腈类树脂的熔点和加工温度,拓宽加工窗口。基于上述解决问题的思路,我们重新设计树脂的结构,替换传统的双酚A结构为金刚烷基团,为此我们成功的合成了金刚烷取代型双邻苯二甲腈树脂,并通过基本表征手段对其进行结构表征,并通过添加氰酸酯树脂进行改性,降低了加工难度,改善了树脂的脆性,在后续NPMCs研究中使用了前一部分所合成的PN树脂为基体,采用封管聚合的试验方法成功合成目标产物双核金属酞菁。同时,也使用了常用结构表征方法表征了新合成的产物的结构,测试结果和目标产物的理论结果相同。主要研究内容:(1)混合体系中PN树脂的加入不仅可以提升BADCy树脂的Es,也将BADCy树脂的耐热性能提高,同时,BADCy树脂的加入也改善了PN树脂的脆性,降低PN树脂的熔点,提高了 PN树脂的加工使用性能。(2)混合树脂体系的PN树脂含量越高,Ti越大,且最终的残炭率越高。(3)在混合树脂体系中,加入PN树脂的含量越高,吸水性越低,对比两种不同种类的PN树脂,也可以得到金刚烷的加入也可以相应的降低混合树脂体系的吸水率。(4)不同种类的中心离子的NPMCs的催化效果测试,可以得到中心离子选择Fe离子在催化效果上更为接近Pt/C。将bi-PcFe分别进行700℃、800℃、900℃的碳化热解,RRDE测试性能,可以得到最优的热解温度为800℃,此时bi-PcFe的性能与Pt/C相近。(5)新合成的bi-PcFe在耐久稳定性上也有相应的提高。以bi-PcFe为催化剂进行RRDE的连续5h的计时电流曲线,可以看出在测试时间5h内,bi-PcFe的性能较为稳定,电流密度相对保持稳定,在5h结束时性能稍有下降。可以证明bi-PcFe拥有很好的耐久稳定性。(6)新合成的bi-PcFe的耐甲醇性能较好,实验中主要是将bi-PcFe进行一个6000s的计时电流测试,同时以相同条件测试Pt/C的耐甲醇性能对比。从测试结果中可以看出bi-PcFe和Pt的性能分别下降10.25%和71.24%,可以看出bi-PcFe的抗甲醇性能远优于Pt。且在后续的持续时间上bi-PcFe还能保持相对稳定,Pt的稳定性随着时间会有小幅度的下降。