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聚苯并噁嗪是一种新型热固性树脂,其分子中具有曼尼希(Mannich)桥联结构及独特的分子间(内)氢键作用,因而表现出优良的热和机械性能,在许多领域有望取代传统的酚醛树脂、聚酯材料等热固性树脂。但聚苯并噁嗪树脂制备过程中存在着固化温度过高的缺点,限制其进一步工业化应用。本文通过向苯并噁嗪酚源引入强吸电性的三氟乙酸酰胺官能团,制备了低温固化型苯并噁嗪单体FBA。DSC研究发现其在160℃即开始发生开环聚合,远低于普通苯并噁嗪230℃的聚合温度。通过原位1H NMR、红外光谱、DSC对其聚合过程进行细致研究。与普遍苯并噁嗪(P-a)聚合过程倾向形成苯酚型/苯氧型Mannich桥结构不同,FBA聚合过程形成了大量高热稳定性的芳胺-Mannich桥结构,并从机理上论证了吸电子基团不仅存在催化开环特性,还可以促进苯并噁嗪形成芳胺型Mannich桥结构。TGA分析表明,poly-FBA具有优良的热稳定性,800℃残炭率高达49.87%,热降解起始温度也大大提高。FBA与P-a共聚时,可以催化P-a在低温下开环聚合,且共聚物的玻璃化转变温度比P-a或FBA均聚物更高。所有结果表明,FBA可以成为促进苯并噁嗪体系固化的高效反应性共聚单体。将环氧树脂和苯并噁嗪共聚,可以弥补聚苯并噁嗪树脂交联密度不高的缺点,获得兼具二者优点的热固性树脂,但环氧树脂与苯并噁嗪共聚往往需要很高的温度(250℃以上)。本文首先合成了含氨基的苯并噁嗪(P-a-NH2),采用FTIR和非等温DSC法对P-a-NH2/环氧树脂E44共聚固化行为进行了研究。分析表明,整个固化过程为两步连续反应:在较低温度下发生苯并噁嗪伯胺基与E44环氧基的加成反应,以及在较高温度下发生噁嗪环的热引发开环聚合反应。噁嗪环的固化为两步聚合过程的关键步骤,采用Kissinger、Ozawa等模型、Crane方程对其开环固化动力学进行研究。通过对峰值温度的计算,得到噁嗪环的开环活化能Ea和指前频率因子A。两种方法计算的活化能Ea数值基本相同,分别为108.85和111.57k J/mol,证明了噁嗪环的开环反应为恒定反应级数的反应。此外,使用Kissinger–Akahira-Sunose模型计算了不同转化率(从0.1到0.9)、不同加热速率下的表观活化能。Ea的值在整个开环聚合过程中持续地增加,表明由于刚性共聚物的分子流动性低而引起的明显扩散控制。