新型含硅苯并环丁烯树脂的合成及性能研究

摘要

苯并环丁烯树脂材料大多具有优异的成膜性能、介电性能和耐热性能,树脂中引入硅原子可使其介电性能、耐热性能及抗吸湿性能明显改善。本文设计合成了一种新型含硅苯并环丁烯单体-4-(1,1-二甲基-1-乙烯基)硅基苯并环丁烯(4-DMVSBCB),并对该单体的合成方法、聚合条件、聚合方法、线性聚合物预聚工艺、成膜及固化性能、聚合物薄膜的热稳定性能等进行了研究。
　　 通过优化反应的条件,以较高的产率合成了4-DMVSBCB(86.6％),研究了4-DMVSBCB的自由基聚合、活性自由基聚合及阴离子聚合反应。随后研究探讨了线性聚合物的预聚参数、成膜工艺及固化开环反应,并对固化薄膜的热稳定性、平整性、硬度等进行了研究。结果显示,由该新型单体制得的固化薄膜具有优异的介电性能,介电常数为2.41-2.45；具有优异的成膜性能,薄膜平整度较高；并具有较高的热稳定性能,初始热分解温度为375℃,在350℃下恒温2小时热失重仅为1.9％。
　　 设计合成了4-DMVSBCB与类似单体二甲基乙烯基苯基硅烷(DMVSPh)以及与苯乙烯(St)形成的不同比例线性共聚物。同样,对线性共聚物的预聚性能、成膜固化工艺、薄膜的性能进行了研究,结果显示,共聚并未降低材料的性能。在4-DMVSBCB/DMVSPh和4-DMVSBCB/St共聚物中,当4-DMVSBCB的百分含量达到一定值(超过20％)时,两类共聚物均具有优异的成膜性能及热稳定性能。在4-DMVSBCB与DMVSPh的共聚体系中,当4-DMVSBCB的百分含量为23.5％时,共聚薄膜的初始分解温度为371℃；在4-DMVSBCB与St的共聚体系中,当4-DMVSBCB的百分含量为24.3％时,共聚薄膜的初始分解温度为339℃。两类共聚物薄膜均显示优异的平整性及硬度。