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电子产业和航空技术急速发展,使得高性能材料需求越来越大。作为在传统酚醛树脂上发展起来的一种新型树脂,苯并噁嗪在保留了传统酚醛树脂诸多优点的同时,还具有良好的阻燃性能、电学性能和力学性能等新的优势。苯并噁嗪具有良好的分子可设计性,在合成过程中通过选择不同结构的酚和胺,可以得到具有某些特殊结构和性能的苯并噁嗪。本论文中,分别设计合成了一种低固化温度和高阻燃的苯并噁嗪,在分子中分别引入了羧基和DOPO基团,对合成的单体进行了结构表征及固化动力学的研究,并对两种结构的苯并噁嗪与常见苯并噁嗪混合物的固化产物的性能进行了研究。工作主要包括两部分内容:一、以偏苯三酸酐和苯胺为原料,合成了含羧基结构的苯并噁嗪NTAF。通过在非等温DSC法研究了它的固化动力学。分别采用Ozawa、Kissinger和Flynn–Wall–Ozawa方法来研究了苯并恶嗪单体固化反应过程中的活化能,通过Flynn–Wall–Ozawa方法研究了固化过程中活化能随着固化度变化的趋势。通过Friedman方法证明固化反应为自催化反应机理,并对其固化过程进行了模拟计算,理论模拟曲线和试验曲线就有很好的一致性。二、对NTAF的固化行为及固化产物的热性能进行了研究。DSC曲线表明,其固化温度为188℃,与同类型的苯并噁嗪单体相比,固化温度明显降低。NTAF固化物的TGA表明,其降解10%的温度为450.5℃,800℃的残炭率为49.2%,其热性能较常见的两种苯并噁嗪树脂有很大的提高。三、以DOPO和对苯二胺为原料,合成了分子结构中含有机磷的新型苯并恶嗪,并对其结构进行了表征。采用同样的方法研究了它的固化动力学,计算单体固化反应过程中的活化能。通过Friedman方法证明固化反应为自催化反应机理,并对其固化过程进行了模拟计算,理论模拟曲线和试验曲线就有很好的一致性。四、P-BZ固化物的热性能明显改善,800℃残炭率也与磷含量成正比关系。DOPO的引入明显提高了固化物的阻燃性能,P-BZ与PAF混合物的氧指数增加,与纯PAF固化物相比,磷元素的引入使得材料极限氧指数由26提高至38。