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含联苯结构多功能苯并噁嗪树脂的合成表征与性能研究:热稳定性与介电性能的协同优化
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月02日 来源:Macromolecular Chemistry and Physics 2.7
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为提升苯并噁嗪树脂(BOZ)的热稳定性和介电性能,研究人员通过分子设计制备了四种含联苯结构的聚芳香胺型苯并噁嗪树脂(BOZ-P/B/B-A/T)。研究发现联苯结构的引入显著提高了材料性能,其中P(BOZ-P)的5%热分解温度达411.4°C,800°C残碳率58.6%,玻璃化转变温度194.5°C,10MHz下介电常数2.808;含三氟甲基的P(BOZ-T)介电性能最优,介电常数与损耗分别低至2.698和0.00758,为高性能电子封装材料开发提供新思路。
这项突破性研究通过精妙的分子工程策略,将联苯结构引入苯并噁嗪(benzoxazine)树脂体系,成功开发出具有卓越热稳定性和优异介电性能的新型高分子材料。科研团队设计合成了BOZ-P、BOZ-B、BOZ-A和BOZ-T四种聚芳香胺型苯并噁嗪树脂,系统考察了联苯骨架及其不同取代基对材料性能的影响机制。
令人振奋的是,联苯结构的刚性芳香环显著提升了材料的热性能:P(BOZ-P)的初始分解温度(Td5%)高达411.4°C,在800°C氮气氛围下仍能保持58.6%的残碳率,玻璃化转变温度(Tg)达到194.5°C。更引人注目的是其介电性能——在10MHz高频条件下,介电常数(ε)仅为2.808,表面自由能低至39.95 mJ·m?2。
研究中最亮眼的明星当属含三氟甲基(-CF3)的P(BOZ-T),该材料在MHz频段展现出惊人的介电性能:介电常数低至2.698,介电损耗(tanδ)仅0.00758,创造了同类材料的性能新纪录。这些突破为下一代高频电路封装材料、5G通信基板等电子元器件的开发提供了关键材料解决方案。
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