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环氧树脂具有优良的粘结性能、电气绝缘和耐腐蚀性能,但是力学强度、耐热性能、耐湿性能不足。苯并噁嗪在保持了传统酚醛树脂的耐高温特性、阻燃性能、电绝缘性、力学性能以及原材料价格便宜等特性之外还具有低的吸水性。而环氧树脂与苯并噁嗪都属于热固性树脂,将环氧树脂和苯并噁嗪共混进行改性,可以弥补两种物质的不足之处,改进环氧树脂的性能,得到一类同时具有环氧树脂和苯并噁嗪优点的热固性树脂。本文选用并合成的含刚性马来酰亚胺的苯并噁嗪可以提高环氧树脂的耐热性,同时,本文设计选用的含羧基的苯并噁嗪单体亦可以降低固化体系的固化温度。本文选用的双酚A酚醛环氧树脂(bis-ANER)是一种多官能度的固体环氧树脂,兼有酚醛和环氧的特性,固化后可形成交联密度较高的网状结构,具有高强、耐热等优点,常用作复合材料的基体树脂。本论文主要包括以下三部分内容:1、通过设计选用不同的酚源和胺源合成三种不同的苯并噁嗪,其中M1仅含有苯并噁嗪环和一个苯环结构,M2比M1多含一个羧基,M3比M2多含一个刚性环。用DSC法表征了三种苯并噁嗪单体的固化行为。M1苯并噁嗪的最大固化温度Tp为229℃;M2苯并噁嗪的最大固化温度Tp为201℃,羧基的引入使得苯并噁嗪的固化温度降低;M3苯并噁嗪的最大固化温度Tp为231℃,羧基和马来酰亚胺刚性环同时引入时苯并噁嗪的固化温度并没有降低,马来酰亚胺刚性环和羧基同时引入到苯并噁嗪上时单体的结晶性限制了其低温固化。2、对三种苯并噁嗪/bis-ANER复合材料进行热性能测试分析研究,发现随着复合体系中苯并噁嗪含量的增加,材料的耐热性增加;随着苯并噁嗪单体分子量的增加,复合材料800℃时残炭率也相应提高,且都高于DDM/双酚A酚醛环氧树脂,DDS/双酚A酚醛环氧树脂固化体系。其中M3苯并噁嗪/双酚A酚醛环氧树脂的复合体系中,4#-M3失重10%的温度达到400℃,800℃时的残炭率为44.1%。3、采用非等温DSC对共混物进行固化动力学研究,确定了不同体系的固化工艺,研究了三种不同结构的苯并噁嗪/双酚A酚醛环氧树脂固化动力学。采用Ozawa、Kissinger和Flynn–Wall–Ozawa方法来研究了三种苯并噁嗪/双酚A酚醛环氧树脂的复合体系固化反应过程中的活化能,通过三种方法计算出的活化能能很好的保持一致性。使用Friedman方法证明固化反应为自催化反应机理,计算得到的反应级数m和n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有很好的一致性。