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苯并噁嗪作为一种新型酚醛树脂,既保留了传统酚醛在热性能、力学性能、阻燃性等方面的优点,也克服了传统酚醛树脂性能上所存在的一些不足。苯并噁嗪分子具有可设计性强、固化体积接近零收缩、固化无需添加催化剂等突出优势。因此,苯并噁嗪树脂受到许多科研工作者的青睐,有望在众多应用领域作为酚醛树脂、环氧树脂等传统热固性树脂材料的替代品。随着航空航天、电子产业、5G通信等高端技术领域的不断发展,人们对于材料性能的要求越来越高,尤其在材料耐热、阻燃和介电性等方面要求尤为苛刻。已商业化的苯并噁嗪树脂难以满足现阶段高端领域对材料性能的要求。本文通过分子结构设计,在苯并噁嗪分子中引入马来酰亚胺基团、呋喃基团、炔基等可再交联基团,合成出一系列性能优异的新型马来酰胺官能化苯并噁嗪树脂。同时,利用多种表征手段对新合成的苯并噁嗪单体进行结构表征与性能测试,并深入研究了苯并噁嗪的固化机理。本文的主要内容如下:(1)使用马来酸酐、4-氨基苯酚合成对位马来酰亚胺酚,再将其与多聚甲醛、2-呋喃甲胺反应合成新型AB型苯并噁嗪单体(HPMI-fa),并通过加热固化制备成聚苯并噁嗪热固性树脂。利用核磁共振氢谱(1H NMR)、核磁共振碳谱(13C NMR)、二维核磁(HMQC和NOSEY)以及傅里叶红外变换光谱(FT-IR)对苯并噁嗪的结构进行了表征,采用差示扫描量热仪(DSC)和原位红外(in-situ FT-IR)、热失重分析(TGA)、微型燃烧量热法(MCC)分别研究了苯并噁嗪单体热固化过程以及固化后热固性树脂材料的热性能。使用动态热机械分析(DMA)研究了其玻璃化转变行为。通过分析探讨出了其多种多样的聚合机制。直接热活化聚合得到的聚苯并噁嗪的Tg为296℃,Td5和Td10分别为350℃和403℃。同时,它显示出自熄和不可燃性,热释放能(HRC)为33.4Jg-1K-1,总热释放量(THR)为7.0KJg-1。(2)使用马来酸酐、2-氨基苯酚合成邻位马来酰亚胺酚,再将其与多聚甲醛,苯胺反应合成邻位马来酰亚胺苯并噁嗪(oHPMI-a)。利用核磁共振氢谱(1H NMR)、核磁共振碳谱(13C NMR)及傅里叶红外变换光谱(FT-IR)对苯并噁嗪进行结构表征,利用原位DSC来表征其固化温度,并通过推导与计算,得出oHPMI-a的活化能值,使用Kissinger方法计算的活化能值为78.78KJ/mol,使用Ozawa方法计算的活化能值为82.62KJ/mol,使用Starink方法计算的活化能值为72.43 KJ/mol。此外,通过对oHPMI-a的动力学进行了研究,得出了oHPMI-a聚合机理遵循自催化反应机理的结论,并且建立了其固化反应模型。(3)使用马来酸酐、2-氨基苯酚合成邻位马来酰亚胺酚,再将其与多聚甲醛和4-甲基苯胺/3-乙炔基苯胺/4-氯苯胺合成分别合成三种新型邻位苯并噁嗪(oHPMI-t,oHPMI-ac和oHPMI-ch)。利用核磁共振氢谱(1H NMR)、核磁共振碳谱(13C NMR)及傅里叶红外变换光谱(FT-IR)对苯并噁嗪进行结构表征,采用差示扫描量热仪(DSC)和原位红外(in-situ FT-IR)、热失重分析(TGA)、微型燃烧量热法(MCC)分别研究了苯并噁嗪单体热固化过程以及固化后热固性树脂材料的热稳定性与阻燃性能。此外,使用静态力学分析(TMA)和动态力学分析(DMA)研究了poly(oHPMI-ac)的玻璃化温度以及弹性模量,采用介电常数测试仪测试了材料介电常数及介电损耗。poly(oHPMI-ac)的性能极其优异,Td5值(失重温度为5%)为420 oC,残碳率高达65%,阻燃能力达到UL-94标准中的V-0等级,在1 Hz至10 MHz的频率范围内,介电常数为2.62-2.30,证明该材料在电子封装领域具有巨大的应用潜力。