含支化结构低介电聚苯并噁唑的制备及性能

以2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷、对苯二甲酰氯和均苯三甲酰氯为原料,首先合成了溶解性良好的含有支化结构的聚苯并噁唑预聚物(pre-PBO),随后将pre-PBO溶液浇铸涂膜,并最终通过高温热环化制备了聚苯并噁唑(PBO)薄膜.采用乌式黏度计、凝胶色谱渗透仪(GPC)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)对不同支化结构含量的PBO进行了结构表征.利用广角X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)研究了不同PBO薄膜的微观形态.应用热重分析(TGA)、差热分析(DSC)、万能材料试验机以及阻抗分析仪对PBO的热性能、力学性能及介电性能进行了测试.结果表明,支化结构的引入降低了预聚物的黏度及相对分子质量,但是热环化后的PBO仍然保持了优异的热稳定性,同时玻璃化转变温度及拉伸模量均有所提高.更为重要的是,由于支化结构减小了分子链之间的作用力以及破坏了分子链间的紧密堆叠,增加了聚合物中的自由体积,因此,在保持聚合物优良热学及力学性能的同时,显著降低了PBO的介电常数,使得含支化结构的PBO有望作为一种高性能低介电聚合物应用于电子材料等领域.