由于高分子材料的结构具有可设计性,因此可以根据不同的使用需求,通过改变高分子材料主链和侧链中碳原子之间的连接顺序、用杂原子取代碳原子、引入功能基团等方式可以获得极其丰富的高分子资源。同时与传统无机材料相比,高分子材料具有加工工艺简便,密度小,部分高分子可以循环使用等优势,使得高分子功能材料作为现代信息材料的主要组成部分,发挥着愈来愈重要的作用。其中在电子信息领域,磁性功能高分子发展较快,围绕这一点展开了本论文的研究工作。二茂铁高分子磁体作为磁性功能高分子家族中的主要成员,成为现代材料科学的重要研究课题之一。这主要归结为二茂铁有机磁性材料在较高频率(HF)下,具备电磁损耗低、材料密度小、耐温宽和耐辐照等特性。因此比起其他有机磁性材料,例如含自由基磁性高分子、含富勒烯有机磁体、导电金属有机磁体等,二茂铁有机磁性材料具有自身独特的优势和良好的应用价值。但是由于该体系材料微波吸收较弱,在电磁屏蔽方面应用有限,且主要是粉末状有机磁体,难以满足多元化的实际需求。因此基于以上的不足,本文首先制备得到了二茂铁基有机磁性预聚物(FOM)。分析了FOM分子磁性起源、形成特殊形貌分子团簇的机理以及热处理对FOM磁性和电磁吸收性能的影响。分别通过引入金属酞菁环和稀土金属氧化物掺杂等方式,增强FOM分子之间的电子相互作用,实现了对FOM电磁波吸收性能的增强。此外利用原位复合的方法,制备得到了具有微纳米球结构的有机无机复合材料,实现了FOM磁性材料的结构多元化,并通过增强杂化微球之间以及杂化微球内部有机相和无机相之间的界面极化进一步实现了FOM磁性能和微波吸收性能的增强。同时通过与特种工程塑料聚芳醚腈进行复合,制备了具有优良力学性能的磁性复合膜,进一步拓展了FOM的使用范围。具体研究内容如下:(1)通过Mannich反应合成了含二茂铁-苯并噁嗪环的双邻苯二甲腈单体。并通过单体中的噁嗪环部分开环,得到了FOM。仔细分析了FOM磁性和分子结构的关系。利用振动样品磁强计和网络矢量分析仪分别研究了FOM的磁性能和电磁微波参数,以及高温热处理对FOM磁性和电磁微波参数的影响。在磁场诱导下,获得了FOM分子团簇,制备得到了FOM磁性薄膜。研究表明FOM分子内存在的n-π*和π-π*电子共轭作用赋予了FOM稳定的磁性,其在宽频范围内具有一定微波吸收性能。高温处理起到了增强FOM磁性和微波吸收性能的作用。(2)分别引入Cu+,Ni2+,Co2+等离子,在温和反应条件下合成得到了含有金属酞菁环二茂铁基磁性材料MPc-FOM。结果表明,由于金属酞菁环增强了FOM体系电子共轭作用,使材料磁性有较大提高,同时发现在电磁波频率逐渐升高的过程中,其产生了较好的微波吸收特性。(3)为进一步提高有机磁性材料的磁性和微波吸收性能,本文采用一步原位杂化法合成得到了有机金属磁性材料/四氧化三铁杂化微球。利用扫描电镜和透射电镜对杂化微球的形貌进行研究发现,通过改变实验条件,所制备的杂化微球粒径可以在几十纳米到300纳米范围内变化。磁性和微波吸收性能测试表明:杂化微球具有很高的饱和磁化强度,最高可以超过70 emu/g。杂化微球表现出了与FOM和MPc-FOM不同的电磁性能,特别是微波电磁损耗在X-Ku带表现出了特定的强吸收。(4)为了满足对有磁性材料多样性的需求,本文以特种工程塑料—聚芳醚腈(PEN)为基体,制备得到了多种有机磁性薄膜。其中采用流延法将CoPc-FOM/四氧化三铁杂化微球与PEN复合得到的磁性复合膜,具有优良的力学性能和耐热性。