取代烷基变化对芳炔单体及其聚合物性能影响

摘要

含硅芳炔聚合物是一类新型热固性树脂,通常以芳炔单体或其预聚物为原料通过热聚合获得,具有潜在应用前景。本文以不同取代烷基(正辛基、癸基、十六烷基)三氯硅烷和苯乙炔为原料,通过格氏反应合成相应含硅芳炔单体,借助红外和核磁光谱对单体结构进行表征,研究了取代烷基变化对单体流变性能和固化行为的影响;并通过热聚合制备相应芳炔聚合物,系统讨论了取代烷基变化对聚合物热稳定性、介电性能的影响。实验结果表明,随着取代烷基碳链长度增加,单体出现凝胶点时间从519s增加到1222s,单体固化反应活化能从143.90kJ/mol增加到173.05kJ/mol。热重分析显示,聚合物热分解残炭率受芳炔单体取代基数量和取代基链段大小影响,对聚合物微分热重曲线进行分峰拟合显示,随着取代烷基碳链长度增加,分解峰1温度从464.4℃增加到499.3℃,对应固化产物中共轭烯结构的断链分解及取代基分解。在2~18GHz频率范围内,三种聚合物介电常数实部在2.0~2.9之间,虚部在0.3以下,介电损耗正切值tanδ在0~0.15之间,相比传统工程塑料,显示更为优良的透波性能。