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研究高性能树脂基复合材料在高新电子技术、现代尖端国防科技都具有非常重要的作用。进一步提高高性能聚合物基复合材料的性能,对扩大在国防领域的应用范围包括减轻武器的重量及提高运载武器的机动性等具有重要意义。氰酸酯/双马来酰亚胺(BMI/BADCy)基复合材料由于性能优良在国防科技领域有广泛应用。BMI/BADCy树脂结构中含有较多的刚性基团,因而具有优异的耐热性能,同时导致材料的韧性较差,因而一直制约着其发展。如何在保持BMI/BADCy优异热性能的基础上,改善其力学性能。文本通过在BMI/BADCy共聚物中引入反应性基团、支化结构、柔性基团等使其在不牺牲热性能的基础上,制备出具有优异力学性能的BMI/BADCy共聚物。本文从分子结构设计出发,合成了几种苯并恶嗪(Boz)单体2,2’-双(8-烯丙基-3-苯基-3,4-二氢-2H-1,3-苯并恶嗪)丙烷(Bz-allyl-1)和2,2’-双(8-烯丙基3-烯丙基-3,4-二氢-2H-1,3-苯并恶嗪)-丙烷(Bz-allyl-2)。分别使用双酚A型苯并恶嗪(Bz-a),(Bz-allyl-1)和(Bz-allyl-2)改性BMI/BADCy树脂,并进行研究不同含量不同结构的Boz对体系的机械性能,耐热性能以及介电性能的影响。利用有机蒙脱土(OMMt)改性BMI/BADCy树脂,并研究OMMt含量对OMMt/Bz-a/BT复合材料性能的影响。论文的主要研究内容及结果如下:(1)采用熔融法合成含烯丙基结构的目标单体(Bz-allyl-1和Bz-allyl-2)。FT-IR和1H-NMR结果表面:合成所得到各种苯并恶嗪单体与实验中所要求的结构式相同,可以推测实验均按照预先设计的方案进行合成反应,得到所需要目标的单体。通过FT-IR和DSC研究了各苯并恶嗪的固化过程,推测Bz-allyl-2的聚合过程包含三个阶段:与恶嗪环相连的N-allyl结构进行热聚合,恶嗪环的开环聚合,与苯环相连的烯烃聚合。所合成苯并恶嗪的玻璃化温度随着结构中烯丙基基团的增加没有明显的变化。随着烯丙基基团引入到苯并恶嗪中,使得形成的聚合物具有较高的交联密度,初始热分解温度有较大幅度的提高,但是聚苯并恶嗪热分解时的热分解速率加速,同时使得Bz-allyl-2在800℃的残炭率降低。引入烯丙基结构对聚苯并恶嗪的介电性能有明显的降低。(2)利用Bz-a改性BMI/BADCy制备不同含量的Bz-a/BMI/BADCy体系,研究了不同含量Bz-a的引入对BMI/BADCy的热性能,机械性能和介电性能的影响。利用FT-IR跟踪三元共聚物的热聚合过程。固化过程包含以下反应:恶嗪环开环后催化BMI/BADCy形成三嗪结构;三嗪结构和Bz-a之间的反应形成烷基异氰脲酸酯和二苯基醚键,进一步反应形成异氰脲酸酯;BMI和Bz-a的相互聚合。相比于PBz-a,三元共聚物的高交联密度,导致了较高的Tg,以及Td5%,表明该三元共聚物中具有较好的热稳定性。机械和介电性能的结果表明,该三元共聚物的性能比聚苯并恶嗪和BMI/BADCy优异。PBOZ10树脂体系的冲击强度为17.3kJ/m2,相比于BT树脂有大幅提高。(3)利用烯丙基改性的Boz改性BMI/BADCy分别制备不同含量的Bz-allyl/BMI/BADCy体系,系统的研究了不同含量不同结构的Bz-allyl引入对BMI/BADCy的热性能,机械性能和介电性能的影响。结果表明:Bz-allyl与BMI/BADCy反应形成曼尼希桥网络和互穿聚合物网络,提高了聚合物的交联密度和热稳定性。烯丙基改性的BMI/BADCy三元共聚物的Tg高于265℃,且有较高的残炭率。BBz8-2的介电常数和介电损耗因子在106 Hz达到最小值分别为3.17和0.083。该BBz8-2的挠曲模量为4.18GPa,弯曲强度为120MPa,机械性能优异。当Bz-allyl-2含量为6wt%时,BBz6-2体系的冲击强度为18.5 kJ/m2。(4)通过热分析动力学的计算研究了Bz-a以及Bz-allyl的引入对所制备BMI/BADCy的热固化过程的影响。结果表明:Bz-a、Bz-allyl的引入会使得各BMI/BADCy的热固化过程遵循不同的动力学模型。Bz-allyl的引入使BMI/BADCy在热固化过程的表观活化能增加,因而需要更高的能量。(5)通过研究Boz结构和含量对改性胶粘剂性能的影响。结果表明:Ba-z,Bz-allyl-1,Bz-allyl-2改性的胶粘剂在室温和250℃高温拉伸剪切强度的最大值分别为21.11 MPa和17.31MPa,21.28 MPa和17.94MPa,24.01 MPa和17.45MPa。在250℃热空气中,胶粘剂的拉伸剪切强度随老化时间呈下降趋势。复合材料的力学性能测试表明,在室温下,Bz-a/QFs/BADCy,Bz-allyl-1/QFs/BADCy,Bz-allyl-2/QFs/BADCy弯曲强度和层间剪切强度分别为587.9MPa和51.1MPa、643.8 MPa和57.5MPa、647.2 MPa和56.9MPa。在250℃下,其弯曲强度的保持率在59%以上,层间剪切强度的保持率达到64%。(6)通过研究OMMt改性Bz-a/BT树脂制备不同含量的OMMt/Bz-a/BT复合材料,研究了不同含量OMMt的引入对BMI/BADCy的热性能,机械性能和介电性能的影响。MMt4弯曲强度和冲击强度分别为119MPa和20.2 kJ/m2。本文通过制备不同结构的Boz,系统地研究了不同结构Boz对BMI/BADCy树脂体系的热固化动力学、反应机理、力学性能、热性能以及介电性能的影响。