生物基热固性树脂是生物基高分子材料中的一个不可或缺的重要组成部分。它不仅具有传统热固性材料所具备的耐酸碱性能、耐热性能和尺寸稳定性等,同时还可以让传统高分子材料减轻对石化资源的依赖,具有节约资源和保护环境的双重功效。因此大力发展生物基热固性材料用以替代传统的源于不可再生资源的石油基热固性材料,对于实现高分子材料的绿色可持续发展具有非常重要的意义。本研究课题主要是以生物基单体丁香酚为原料制备了一系列生物基热固性树脂,并系统研究了其结构与性能之间的关系。主要研究内容如下:(1)设计合成了两种基于丁香酚的生物基单体EM2G和EM3G,并将它们作为活性稀释剂单体与环氧大豆油丙烯酸酯(AESO)进行共聚,制备得到了一系列植物油基热固性材料。研究了 EM2G和EM3G对AESO固化体系的热力学性能的影响,在此基础上探讨了它应用于涂料行业的可能性。结果表明随着EM2G和EM3G含量的增加,AESO基热固性树脂的Tg、拉伸强度等热力学性能得到了明显的提升,各项涂料性能也得到了明显的改善。(2)以丁香酚和衣康酸为原料设计合成了两种多官能团的烯丙基衍生物EAE和DAI,并将它们作为反应单体与多巯基化合物发生“点击化学”反应制备得到了一系列生物基热固性树脂薄膜。通过调节EAE和DAI的含量,系统研究了它们对材料热学和力学性能的影响。结果表明,固化物的Tg、杨氏模量、拉伸强度均随着DAI在原料中所占比例的增大而升高,DAI起到了很好的增强作用,解决了一般通过点击反应制备的聚合物热力学性能不足的问题。除此之外,这些生物基热固性树脂薄膜还对大肠杆菌和金黄葡萄球菌具有优异的抗菌性能,并随着EAE在原料中比例的增大而不断提高,并探讨了丁香酚衍生物在功能性材料中应用的可能性。(3)以丁香酚、硅氧烷化合物和环氧氯丙烷为原材料设计合成了三种生物基环氧树脂前驱体SIE-EP、SIEP-EP和D4E-EP,并以商业品的双酚A缩水甘油醚环氧树脂DER331作为对照组,研究了不同的硅氧烷结构和不同的固化剂对最终固化产物热力学性能的影响。结果表明,含硅氧烷结构的生物基环氧树脂表现出了逊色于DER331环氧固化产物的机械性能和动态机械性能。但是,这些生物基环氧树脂由于硅氧烷结构的存在表现出更加优异的热稳性和介电性能。其中,含环状硅氧烷结构的D4E-EP/DMM具有最好的热稳性,其在氮气氛围下的R800高达41.5%。除此之外,D4E-EP环氧固化产物表现出了非常好的介电性能。(4)以丁香酚有机硅衍生物SIE和不同的二元胺分别作为酚源和胺源设计合成了一系列生物基主链型苯并噁嗪。通过调节二元胺的脂肪链长度,研究了脂肪链的长度对固化产物聚苯并噁嗪热力学性能的影响。结果发现该类型的聚苯并噁嗪薄膜均表现出了良好的热稳定性和力学性能。并在此基础上探讨了它应用于涂料行业的可能性,结果表明这些聚苯并噁嗪具有较高的铅笔硬度、极好的附着力、良好的柔韧性以及出色的耐溶剂性。(5)承接上一章的工作,我们通过引入单官能度胺源的办法设计制备了一系列新型的糠胺封端主链型苯并噁嗪,解决了传统主链型苯并噁嗪储存稳定性差的问题,并进一步探讨了这些苯并噁嗪作为RTM树脂的可行性。研究发现这些糠胺封端主链型苯并噁嗪具有适用于RTM工艺的加工性能,它们的加工温度窗口高达160℃,且在60℃到190℃区间内均表现出非常好的稳定性以及极低的粘度(<1Pa·s)。同时,它们的固化产物表现出了优异的耐热性能和良好的热力学性能,Td10%最高可达406℃,Tg高于110℃。此外,由于硅氧烷结构的存在,所有的聚苯并噁嗪均表现出较好的疏水特性和极低的吸水率。