基于POSS的多孔結(jié)構(gòu)材料的構(gòu)建及介電性能研究.pdf

1、籠型倍半硅氧烷（POSS）是一種具有納米中空籠型結(jié)構(gòu)的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化分子，介電常數(shù)和介電損耗較低，同時(shí)還具備良好的尺寸穩(wěn)定性、納米增強(qiáng)效應(yīng)以及熱穩(wěn)定性，尤其是其納米級(jí)別的孔洞尺寸以及良好的結(jié)構(gòu)可塑性，使得POSS在制備有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化的多孔低介電材料領(lǐng)域中展現(xiàn)出明顯的性能優(yōu)勢(shì)。本文采用不同的方法制備基于POSS的多孔結(jié)構(gòu)材料，并對(duì)結(jié)構(gòu)、性能和介電特性進(jìn)行研究。
　　1、采用Heck反應(yīng)，在POSS上引入苯并環(huán)丁烯（BCB）官能團(tuán)，制

2、備BCB-POSS
　　衍生聚合物。1H NMR分析表明該反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了POSS的苯并環(huán)丁烯官能化，取代率約50％。結(jié)構(gòu)分析和性能測(cè)試結(jié)果表明 BCB-POSS通過(guò)[2+4]環(huán)加成實(shí)現(xiàn)交聯(lián)聚合；T5%高達(dá)477℃，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性能；樹脂薄膜表面光潔性較好，成膜性好，可以滿足微電子應(yīng)用的基本要求。
　　2、采用物理共混的方式，將八乙烯基籠型倍半硅氧烷（OV-POSS）引入聚苯乙烯（PS）基體，研究成膜方法對(duì)薄膜介電性能的影響。

3、以溶液法制備薄膜，結(jié)構(gòu)分析和性能測(cè)試結(jié)果表明，物理共混的方法可以改善傳統(tǒng)化學(xué)方法制備得到的POSS基薄膜的力學(xué)性能。PS基體中形成了自組裝的POSS晶體，晶體的尺寸對(duì)材料的熱性能、介電常數(shù)和介電損耗具有影響。80℃下，POSS摻入量為6 wt%的材料體系制備得到的薄膜介電常數(shù)可以從2.77降低至2.29。POSS的引入對(duì)基體聚合物鏈段運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的影響、POSS晶體與基體之間的界面效應(yīng)導(dǎo)致了基體聚合物介電常數(shù)的下降。
　　3、合成嵌段