超低介电常数苯并噁嗪/氰酸酯纳米多孔复合材料的制备与性能

基本信息
批准号:51403025
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:李晓丹
学科分类:
依托单位:重庆工商大学
批准年份:2014
结题年份:2017
起止时间:2015-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:方玲,郭威威,贡营涛,徐海燕,王亚茜
关键词:
氰酸酯苯并噁嗪笼型倍半硅氧烷纳米多孔复合材料超低介电常数
结项摘要

As the continuing development of the Ultra Large-Scale Integrated Circuits(ULSI), a new generation of low dielectric constant material urgently needs to be developed. In this project, we propose to prepare a novel ultra-low dielectric constant benzoxazine/cyanate ester nano-porous composite material based on the regulation of polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS). Due to the rearrangement reaction of POSS, different molecular sizes benzoxazinyl-POSSes will be controllably synthesized through the salicylaldehyde route. The effect of the molecular size and the amount of benzoxazinyl-POSS and the ratio of two resins to the nano-porous structures and the organic-inorganic crosslinked structures will be researched to control the microstructures of composite material. The impact of the nano-porous structure to the dielectric properties of composite material will be clarified. The dual effects of the nano-porous structures and the triazine ring structure to the decrease of dielectric constant will be evaluated. And the intrinsical link between the organic-inorganic crosslinked structures and the thermal, mechanical and other properties of composite material will be revealed. Then the relationships between composition- microstructures - macroscopic properties will be built. Finally, the macroscopic properties of composite material can be controlled to get a high-performance benzoxazine/cyanate ester composite material with the dielectric constant less than 2.0.

针对超大规模集成电路的快速发展对超低介电常数材料迫切需求,在前期工作的基础上,申请人拟开展基于笼型倍半硅氧烷(POSS)调控制备的超低介电常数苯并噁嗪/氰酸酯纳米多孔复合材料的研究。利用POSS的重排反应,通过水杨醛路线,实现不同分子尺寸苯并噁嗪基POSS的可控合成;研究苯并噁嗪基POSS分子尺寸、加入量以及树脂配比对复合材料的纳米多孔结构和有机-无机交联结构的影响,实现对复合材料微观结构的控制;阐明纳米多孔结构与复合材料介电性能的影响,评价纳米多孔结构与三嗪环结构的双重作用对降低复合材料介电性能的效果,揭示复合材料的有机-无机交联结构与热、力学等性能的内在联系;综合建立复合材料组成-微观结构-宏观性能间的关系,对宏观性能进行有效调控,以制备得到介电常数小于2.0的高性能苯并噁嗪/氰酸酯复合材料,并为其走向应用提供技术基础。

项目摘要

针对超大规模集成电路的快速发展对超低介电常数材料迫切需求,开展了基于笼型倍半硅氧烷(POSS)调控制备的超低介电常数苯并噁嗪/氰酸酯纳米多孔复合材料的研究。采用了一种新颖的无溶剂、一步法合成得到了苯并噁嗪基POSS,实现了苯并噁嗪基POSS的可控合成,并优化了合成工艺条件。通过多种表征手段,实现了对复合材料的纳米多孔结构以及有机-无机交联结构的控制,阐明了纳米多孔结构与复合材料介电性能的影响,评价了纳米多孔结构与三嗪环结构的双重作用对降低复合材料介电性能的效果,揭示了复合材料的有机-无机交联结构与热、力学等性能的内在联系,综合建立了复合材料组成-微观结构-宏观性能间的关系,对宏观性能进行了有效调控。研究结果表明:苯并噁嗪基POSS具有好的分散性,通过苯并噁嗪与树脂基体进行原位聚合反应,将POSS以化学键合的方式连接到聚合物的主链上,形成了真正意义上的有机/无机纳米杂化材料。苯并噁嗪基POSS的引入能有效降低氰酸酯的固化温度,使其可以在较低温度下固化并得到具有高热力学性能的复合材料。同时,苯并噁嗪基POSS在复合材料中形成纳米多孔结构,有效降低了纳米复合材料的介电常数。通过苯并噁嗪基POSS与氰酸酯共聚生成有机-无机交联结构,热稳定性提高,但随着苯并噁嗪用量增大,聚合物化学结构中三嗪环的含量减少,生成亚胺碳酸酯结构,从而使热性能及介电性能变差。本项目成功制备得到了介电常数为2.0的高性能苯并噁嗪/氰酸酯复合材料,并为其走向应用提供技术基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.09.026
发表时间:2020
3

低轨卫星通信信道分配策略

低轨卫星通信信道分配策略

DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2019.06.009
发表时间:2019
4

青藏高原狮泉河-拉果错-永珠-嘉黎蛇绿混杂岩带时空结构与构造演化

青藏高原狮泉河-拉果错-永珠-嘉黎蛇绿混杂岩带时空结构与构造演化

DOI:10.3799/dqkx.2020.083
发表时间:2020
5

基于协同表示的图嵌入鉴别分析在人脸识别中的应用

基于协同表示的图嵌入鉴别分析在人脸识别中的应用

DOI:10.3724/sp.j.1089.2022.19009
发表时间:2022

李晓丹的其他基金

批准号:51702272
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51078349
批准年份:2010
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:81702005
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51778614
批准年份:2017
资助金额:61.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

电活性苯并噁嗪分子设计、制备及结构与性能关系研究

批准号:51703191
批准年份:2017
负责人:赵春霞
学科分类:E0302
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

高性能聚苯并噁嗪分子杂化材料的制备与性能的研究

批准号:50473041
批准年份:2004
负责人:余鼎声
学科分类:E0305
资助金额:24.00
项目类别:面上项目
3

高性能煤基苯并噁嗪的合成、结构与性能研究

批准号:U1810118
批准年份:2018
负责人:王智
学科分类:E0305
资助金额:61.00
项目类别:联合基金项目
4

基于主链型苯并噁嗪的新型低介电常数聚合物薄膜的分子设计、结构与性能

批准号:51603093
批准年份:2016
负责人:张侃
学科分类:E0302
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目