关于硅烷偶联剂改性环氧树脂薄膜的太赫兹屏蔽性能提升及介电特性的研究

《Journal of Applied Polymer Science》：Studies on the Terahertz Shielding Performance Enhancement and Dielectric Properties of Silane Coupling Agent Modified Epoxy Resin Films

太赫兹通信与传感技术依赖高效电磁屏蔽材料，环氧树脂经硅烷偶联剂KH550改性后屏蔽效能提升28%，介电常数增强源于极性基团增多，同时力学性能提高至3.168MPa。

　　

摘要

太赫兹（THz）通信和传感技术的普及在很大程度上依赖于兼容的电磁干扰（EMI）屏蔽材料的可用性。作为电子封装的关键聚合物，环氧树脂（EP）提供了一个有前景的平台，但其固有的屏蔽效果仍需显著提升。本文提出了一种简便的化学改性方法，通过将硅烷偶联剂共价引入树脂网络来改善环氧树脂的性能。对四种常用硅烷的系统性研究明确了结构与性能之间的关系，结果表明γ-氨基丙基三乙氧基硅烷（KH550）是最有效的改性剂。在15%的最佳添加量下，KH550改性的环氧复合材料达到了13.68 dB的平均EMI屏蔽效果，比未经改性的胺固化基体提高了28%。太赫兹时域光谱（THz-TDS）结合德拜松弛模型分析表明，屏蔽效果的增强源于介电常数的增加，这是由于极性基团密度的提高增强了偶极极化，而并未改变基本的松弛机制。重要的是，这种电磁性能的提升还伴随着机械强度的增强，EP-15KH550样品的拉伸强度达到了3.168 MPa。因此，直接对硅烷进行改性被证明是一种可靠且可预测的方法，可用于开发下一代电子系统中高性能的环氧基THz屏蔽复合材料。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。