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苯并环丁烯(BCB)类树脂作为一类特种高分子材料,因其具有优良的电学性能、成膜性能、抗吸湿性能及耐化学腐蚀性能等受到广泛关注。然而目前已报道的BCB树脂,热稳定性不高,且预聚及成膜过程难以控制,导致固化薄膜脆性较大。因此,结合有机硅的Si-O-Si主链结构所具备的优异性能(如:低玻璃转化温度、高的耐热性、良好的成膜性及柔顺性)设计一类综合性能良好的新型苯并环丁烯有机硅树脂具有重要意义。
本论文中,利用硅氢加成反应,分别制备了一类线型苯并环丁烯接枝聚硅氧烷及笼型/环状苯并环丁烯硅氧烷聚合单体。对该类苯并环丁烯硅氧烷聚合物和聚合单体进行了傅立叶红外(FT-IR)、核磁谱(1H NMR,13C NMR,29Si NMR)的结构表征;对交联的苯并环丁烯有机硅树脂进行了在线红外仪(On-line IR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析(TGA)以及原子力显微镜(AFM)等性能测试。
通过表征及测试显示,苯并环丁烯有机硅树脂具有突出的热稳定性能、良好的成膜性能,并具有可控的交联结构和较低的脆性。线型苯并环丁烯聚硅氧烷的初始热分解温度(T0)高于已报道的BCB树脂,已经达到了489℃,有望成为高性能低介电薄膜材料。