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含硅芳炔树脂(PSA)不仅具有耐热耐烧蚀、耐辐射、介电性能优异、陶瓷化率高等多重优点,而且粘度和固化温度较低,可用于多种成型工艺,在烧蚀防热材料以及C/C-SiC复合材料等领域有着广阔的应用前景。但固化后高度交联的结构导致其力学强度不高,限制了树脂在相关领域的应用。为了提高PSA树脂的力学性能,本文将柔性的醚键引入到含硅芳炔树脂分子主链中,制备了一种主链含苯醚结构的硅芳炔树脂。 首先,利用多苯醚化合物通过Williamson和Sonogashira反应制备了端乙炔基多苯醚化合物,采用1H-NMR、FT-IR、EI-MS和元素分析等测试方法对中间体及端乙炔基多苯醚的结构进行了系统表征,并探究了端乙炔基多苯醚的固化行为和热性能。研究结果表明端乙炔基多苯醚固化物在氮气中的Td5可达480℃。 其次,利用端乙炔基多苯醚化合物与二甲基二氯硅烷通过缩合反应制备了主链含苯醚结构的硅芳炔树脂(PSPE),采用1H-NMR、FT-IR和GPC等测试方法对树脂的结构进行了表征,并考察了苯醚结构的引入对树脂的耐热性、加工性能、介电性能、弯曲和冲击性能的影响。研究结果表明主链含苯醚结构硅芳炔树脂的耐热性随着苯醚结构单元引入量的增加而降低,但仍有较高的耐热性,PSPE树脂固化物在氮气中的Td5可达549℃,在540℃之前不出现玻璃化转变。PSPE树脂具有较高的力学强度,常温时含三苯醚硅芳炔树脂浇铸体的弯曲强度和冲击强度分别达到55.0MPa和10.5KJ/m2。 最后,制备了T300碳纤维布和石英纤维布增强主链含苯醚结构硅芳炔树脂基复合材料,探究了苯醚结构单元的引入对其复合材料力学性能的影响。研究结果表明T300碳纤维布和石英纤维布增强PSPE树脂基复合材料均具有优异的常温和高温力学性能,常温时T300碳纤维布增强PSPE树脂基复合材料的弯曲强度达到573.8MPa,石英纤维布增强PSPE树脂基复合材料的弯曲强度达到351.0MPa,450℃时T300碳纤维布增强PSPE树脂基复合材料的弯曲强度为252.8MPa,石英纤维布增强PSPE树脂基复合材料的弯曲强度为181.8MPa。