低介电耐温改性空心SiO2填充含氟聚芳醚腈复合材料的制备及性能

摘要：

开发低介电常数、低介电损耗和同时兼具耐温、高力学强度的聚合物介电材料对于满足5G领域的高性能介电材料具有重要的研究意义.采用含氟1H,1H,2H,2H-全氟取代癸基三乙氧基硅烷(PTES)对空心SiO2纳米粒子(HS)进行表面改性,并基于含氟聚芳醚腈共聚物(PEN-F),分别以流延法和相转换法制备了两种PTES改性HS填充的PEN-F复合材料(HS@PTES/PEN-F).采用FTIR和1H NMR证实了PEN-F共聚物的成功合成;通过FTIR、TGA和XPS等技术手段表征了PTES改性的HS结构和形貌;同时研究了HS@PTES/PEN-F复合材料的介电性能、力学强度和热稳定性等.研究结果表明,经PTES改性后的HS纳米粒子在PEN-F基体树脂中具有较好的分散性与界面相容性.在介电性能方面,当改性SiO2纳米粒子填充含量为7wt％时,通过流延法制备的HS@PTES/PEN-F复合膜在1 kHz时介电常数达2.88,介电损耗为0.0198;通过相转换法制备的HS@PTES/PEN-F复合膜在1 kHz时介电常数达1.19,介电损耗为0.0043.在力学性能方面,以相转换法为例,改性SiO2纳米粒子填充含量为5wt％时,其拉伸强度和弹性模量分别达到10.34 MPa和365.32 MPa.此外,HS@PTES/PEN-F复合膜的玻璃化转变温度可达到160℃,具有较好的热稳定性.

关键词：含氟聚芳醚腈、SiO2、介电材料、耐温、低损耗

所属期刊栏目：39

分类号：TB33(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金51903215

在线出版日期：2022-05-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：2121-2132