1. 研究目的与意义（文献综述）

早在20 世纪40 年代就已开始了对苯并噁嗪的研究。1944年，holly和cope首先发现苯并噁嗪化合物。1973年,schreiber首次报导了经苯并噁嗪开环聚合制备酚醛塑料的研究工作，相继申请了数项专利。后来,他又研究了将聚苯并噁嗪用于黏结剂和玻璃纤维增强材料 。此外,higginbottom研究了聚苯并噁嗪涂料,graba2rnik将苯并噁嗪用于酚醛树脂固化剂,还有将其用做摩擦材料的。90 年代以来,人们研究了单、双(多) 官能团苯并口恶嗪及类苯并噁嗪树脂,并将其用做太空飞行器的内装材料。在国内，四川大学则采有芳烃等通用溶剂，以水为反应介质，采用悬浮法成功合成了粒状苯并噁嗪中间体，降低了成本。据最新报道,已合成含乙炔基的聚苯并口恶嗪,此树脂的耐热性可与炔基封端的聚砜和聚酰亚胺相媲美。国内已将聚苯并噁嗪用做真空泵旋片材料和汽车刹车片材料。随着研究的不断深入,苯并噁嗪树脂已引起世界各国科学家的关注,并且具有广阔的应用前景。

苯并噁嗪是一种新型的酚醛树脂，是以酚类、醛类和伯胺类化合物为原料，在加热或催化剂的作用下开环聚合，生成含氮且类似酚醛树脂网状结构的聚合物。苯并噁嗪树脂具有优异的耐热性能和阻燃性能，而且在固化过程中无小分子释放，无需强酸/碱为固化剂，固化体积收缩率几乎为零，具有优于环氧树脂的机械性能，在复合材料主承力结构、无卤阻燃复合材料制品等方面具有广泛的应用。但由于苯并噁嗪树脂黏度较大，固化温度高，固化诱导期及固化时间长，交联密度低，固化物脆性大等缺点限制了它的应用。作为一种优良的耐热性材料，使得苯并嗯嗪被予以诸多关注。如何进一步提高苯并噁嗪的耐热性及降低它的固化温度，已成为目前研究的重点。

目前对苯并噁嗪的耐热性改性研究主要集中在３个方面：一是利用分子设计方法改性；二是与其他聚合物共混或共聚改性；三是用无机粒子改性。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

本实验通过开环聚合的方法来制备苯并嗯嗪单体，并将合成的单体与环氧树脂进行共聚，以制备不同配比的共聚体系，初步探索二者的最佳配比。通过差式扫描量热仪测试（dsc）、热重分析测试（tga）、氧指数测定（loi）、垂直燃烧测试（ul-94）和锥形量热仪测试对环氧树脂改性苯并噁嗪树脂树脂及复合材料耐热及阻燃性能进行研究

技术方案：

①依次称量0.2mol多聚甲醛，0.1mol苯胺，50ml二氧六环倒入250ml单口烧瓶中，室温搅拌半小时，在称量0.1mol苯酚和50ml二氧六环倒入上述单口烧瓶中，开始升温（室温至90℃）反应8小时。将得到的溶液进行旋蒸除掉多余的二氧六环溶剂，将旋蒸后的产物溶于二氯甲烷，用1mol/l的氢氧化钠清洗三次，再用去离子水洗三次，将产物的二氯甲烷用污水硫酸镁干燥除水过滤，最后将产物倒入正己烷进行重结晶，得到苯并嗯嗪淡黄色固体。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4-7周：制备不同含量环氧树脂改性苯并噁嗪树脂，使用dma、dsc、tga对树脂体系的固化行为、热性能进行测试分析。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] ringquist s, al e. development of new class of electronic packaging materials based on ternary systems of benzoxazine, epoxy, and phenolic resins[j]. polymer, 2000, 41(22):7941-7949.

[2] rao b s, palanisamy a. synthesis of bio based low temperature curable liquid epoxy, benzoxazine monomer system from cardanol: thermal and viscoelastic properties[j]. european polymer journal, 2013, 49(8):2365-2376.