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氰酸酯树脂(CE)是一类具有优异的电性能、热性能、机械性能、阻燃特性的热固性树脂,在航空航天、电子等军民领域得到了广泛的应用,是目前介电性能最优异的树脂之一。但是,CE树脂也存在韧性差、固化温度高等缺点,目前的研究重点主要是新型CE单体设计合成以及利用现有热固性或热塑性树脂对其改性,这些方法虽然从某种程度上提高了其韧性和工艺性能,但也往往牺牲了其介电性能或热性能。因此,本文从分子结构设计角度出发,合成了一种兼具高T_g和高溶解性的热塑性聚酰亚胺树脂,并利用其对BADCy型CE树脂进行了增韧改性研究;同时在CE树脂分子中引入刚性非共面和刚性扭曲基团,合成了两种同时具有高T_g和优异介电性能的氰酸酯树脂,并系统评价了树脂及固化物的性能。具体研究内容如下:1.以3,4’-BPDA,4,4’-ODA和TFMB为单体制备了兼具高T_g(360℃)和高溶解度(在BADCy中>20%)的热塑性聚酰亚胺树脂(TPI)。采用TPI树脂对BADCy树脂进行增韧改性,TPI在BADCy中的良好溶解性使得BADCy/TPI共混物的制备无需使用有机溶剂。采用FTIR、DSC、流变等分析手段对TPI改性BADCy树脂的固化行为进行了分析,采用DMA、TGA、万能试验机分析了改性CE树脂浇铸体的热性能和机械性能,并对固化后树脂的端口形貌进行了表征。TPI对BADCy树脂的固化反应有明显的催化效果,随着TPI含量的增加,固化放热峰值从从324℃降至273℃,200℃下的凝胶时间降至最低11 min;固化后树脂形成半互穿网络结构(Semi-IPN),当TPI含量为超过10%,Semi-IPN出现相分离现象。与纯CE树脂相比,TPI/BADCy共混物表现出更优异的机械性能,Semi-IPN的冲击强度比氰酸酯固化物高47-320%,氰酸酯与TPI脂形成的半互穿网络结构固化物的玻璃化转变温度的范围为308-312°C之间,热稳定性与纯氰酸酯相比没有降低,保持了良好的热性能。TPI的加入改善了Semi-IPN的介电性能,随着TPI含量增加,介电常数及介电损耗因子逐渐降低。2.通过2,2’-双(三氟甲基)4,4’-二氨基联苯的重氮化反应、亲电取代反应,制备了2,2’-双(三氟甲基)-4,4’-二羟基联苯,将其氰化后制备了4,4’-双氰酸酯基-2,2’-双三氟甲基联苯(TFMBDCy),采用FTIR、NMR、X射线单晶衍射仪等表征了TFMBDCy的结构。采用DSC、流变研究了TFMBDCy的固化过程,采用TGA、DMA、万能试验机等研究了其热性能及机械性能,并与BADCy树脂进行了对比。TFMBDCy的T_g值达到372℃,远高于BADCy树脂的T_g(310℃),其压缩强度达到了203 MPa,较BADCy树脂的压缩强度提高了31%,吸水率及介电性能明显优于BADCy树脂。3.以双酚A为原料制备螺双茚满双酚(SBI),将其氰化后得到二氰酸酯基螺双茚满(SBIDCy),采用FTIR、NMR确定了其化学结构,利用DSC、流变研究了SBIDCy及其与BECy树脂共混的固化过程,利用TGA、DMA及万能试验机、阻抗分析仪研究了其固化物的热性能、机械性能及介电性能。研究结果表明,SBIDCy树脂的T_g值达到354℃,远高于BECy的T_g值,其介电性能优于BECy树脂,BECy树脂的加入改善了SBIBCy树脂的机械性能。