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聚苯并噁嗪是一种化学结构与传统酚醛树脂(PF)相似的新型热固性树脂,与PF相比,在保持高残炭率高模量等特性的同时,还有“零”体积收缩和自催化等独特的性能,因此可以代替PF应用于无卤阻燃及电子器件封装等领域。随着国家环保政策的逐渐严苛,用天然产物制备高性能材料吸引了越来越多的人的注意。通过分子设计,用一种从紫丁香中提取出来的天然产物——对羟乙基苯酚作为酚源,合成出含活泼氢的羟乙基型苯并噁嗪单体:N-苯基-6-羟乙基-3,4-二氢-1,3-苯并噁嗪(命名为B1)。通过红外(FT-IR)、核磁(1H,13C NMR)和质谱(MS)等测试方法对B1进行表征,并通过TG-DSC同步热分析仪研究其热固化行为。B1单体中的羟乙基在固化过程中能催化噁嗪环开环,同时发生缩合反应和苯环上的亲电取代反应,增加聚合物的交联密度。TGA结果显示,PB1的T10%为397.6℃,800℃残炭率为32.7%。通过非等温DSC曲线研究了B1单体的固化动力学,由Kissinger、Ozawa和Flynn-Wall-Ozawa法计算的活化能分别为79.58 KJ/mol、83.76 KJ/mol和94.90 KJ/mol。根据Friedman法验证了B1的固化机理,确定为自催化机理,并对固化工艺条件进行了研究。以PEG-400、PEG-2000和聚醚3010为原料与TDI反应合成三种聚氨酯预聚体2,再将B1单体与预聚体2反应合成聚醚多元醇型苯并噁嗪单体B2,通过FT-IR和1H NMR等测试方法对B2进行表征。用FT-IR监测其热固化行为,为固化工艺提供参考。三种聚合物拥有较好的热力学性能,其中P(B2-01)的T10%为319.1℃,600℃残炭率(Yc600)为16.1%,Tg为123.0℃。通过大豆油进行酯交换反应得到大豆油甲酯(3a),再将3a环氧化得到环氧大豆油甲酯(3b),最后将单体B1与3b通过酯交换反应合成出自身带有环氧基团的苯并噁嗪单体B3。将B1与甲苯-2,4-二异氰酸酯反应,合成双官能团的苯并噁嗪单体B4。将单体B1、3b和B4混合后固化,得到的共聚物热力学性能良好,其中P(B-b/B4 8:2)的T10%为327.8℃,850℃残炭率(Yc850)为23.4%,Tg为117.9℃,25℃时的储能模量为3.30 GPa。通过差示扫描量热法(DSC)研究2-乙基-4-甲基咪唑(EMI)、对甲苯磺酸(PTSA)和对甲苯磺酸甲酯(MeOTs)三种催化剂对B4单体开环聚合温度的影响,并选择MeOTs作为催化剂。加入MeOTs的共聚物有较好的热稳定性,其中P(B-b/B4 10:0)-Me OTs、P(B-b/B4 8:2)-MeOTs和P(B-b/B4 6:4)-MeOTs的850℃残炭率(Yc850)分别为19.4%、21.6%和21.1%。