苯并噁嗪树脂是一类通过Mannich缩合反应定制合成的高性能热固性树脂，其分子骨架源于酚、胺与醛的构建，从而赋予材料可在分子层面进行性能调控。在热引发条件下，苯并噁嗪单体可以开环聚合形成交联网络聚合物。由此制得的聚苯并噁嗪兼具突出的热稳定性、低介电损耗和耐化学腐蚀能力。

  江苏大学张侃教授团队基于近期在高性能苯并噁嗪树脂方面的研究基础，通过设计合成系列含硫族元素的苯并噁嗪树脂单体，研究硫族元素的“轻重”对树脂单体开环固化机理的影响。通过对苯并噁嗪单体中硫族原子精准调控，结合实验表征与密度泛函理论计算，揭示了硫族元素电负性和极化率对聚合活化能、固化温度及最终材料热力学性能的调控机制。本工作为开发兼具低固化温度和本质阻燃的高性能热固性树脂提供了全新分子设计策略。

  2026年8月11日，该文章以《Molecular Design and Synthesis of Chalcogen-Containing Benzoxazines: Unraveling the Effect of Chalcogen Atoms on the Polymerization Mechanism and Thermal Properties of Polybenzoxazines》为题，在线发表在《Macromolecules》。文章第一作者是江苏大学材料科学与工程学院博士生姚振豪，英国莱斯特大学Shengfu Yang教授等人协助了该工作中的理论计算内容。该研究得到了国家自然科学基金与国家重点研发计划的支持。

图1. 苯并噁嗪单体核磁氢谱与核磁碳谱图。

图2. 苯并噁嗪单体的DSC曲线(a)及Kohn–Sham HOMO–LUMO能隙(b)。

图3. 固化后树脂的TGA(a), DMA(b), HRC(c)以及THR(d)曲线谱图。

  近年来，团队从热固性树脂单体的分子结构设计角度出发，研发了高性能苯并噁嗪树脂、生物基热固性树脂以及树脂基功能化材料等多系列新材料体系（Macromolecules, 2023, 56, 1311-1323; Chemical Engineering Journal, 2022, 448, 137670; Chemical Engineering Journal, 2023, 457, 141232；Macromolecules, 2025, 58, 616-626; Composites Part B: Engineering, 2025,307, 112863; Angewandte Chemie, 2026, 138, e8806571; Advanced Functional Materials, 2026, 36, e75273）。团队坚持探索热固性树脂单体分子结构对固化物材料性能的影响，揭示树脂单体分子结构、固化机理及固化物性能之间的多尺度关联机制，旨在开发并商业化可广泛应用于电子封装、航空航天等领域的树脂基体材料。

  原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.macromol.6c01576