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氰酸酯树脂(CE)作为一种高性能的树脂基体,在较宽的频率和温度范围内均能保持低且稳定的介电常数(κ)和介电损耗(tanδ),同时还具有良好的耐热性能、低收缩率和低吸湿率,这些性能决定了它作为高性能复合材料基体树脂的重要性。随着高频印刷电路板(PCB)及高性能透波材料的发展,要求聚合物具有更低的κ和tanδ、更优异的热学力学性能,利用多孔性无机填料改性聚合物已成为一种制备高性能复合材料的重要手段。本研究分别制备了笼型倍半硅氧烷G-POSS/CE复合材料、无机骨架介孔Si O2/CE复合材料以及结构功能化的POSS-MPS/CE复合材料,对其微观结构及相关性能进行了研究,阐明了多孔性氧化硅/CE复合材料的微观结构与性能之间的相关性。对共聚G-POSS/CE复合材料的研究发现,加入G-POSS后氰酸酯固化体系的固化温度存在明显降低。当加入4phr的G-POSS时,体系固化峰顶温度从287℃降为252℃。G-POSS的加入在提高CE韧性的同时也有效的降低了介电常数。当G-POSS的含量为4phr时,G-POSS/CE复合材料的介电常数由3.27降低至3.05,达到最低。介电损耗也同样随G-POSS的用量的增加而呈现出先增大后降低的趋势,同样在4phr时达到最小。当G-POSS含量为7phr时,复合材料的冲击强度达到最大23.8KJ/m2,提高了158%。然而加入高含量的G-POSS会使固化树脂改性体系的耐热性和耐湿性降低。采用三维蠕虫状介孔结构的Si O2制备了MPS/CE复合材料,有效地提高了材料的力学性能和热性能并降低了κ和tanδ。研究发现:复合材料中的MPS均能保持原有的介孔结构并被部分填充,复合材料的κ随MPS质量分数的提高先降低后增加,如添加1phr的CE介电常数由3.27降至3.02。当MPS的含量为1phr时,复合材料的弯曲强度和弯曲模量均达到最大值,相对于纯CE分别提高了22.4%和15.9%。MPS也有明显的增强增刚作用,低含量时也具有增韧效果。复合材料的玻璃化温度(Tg)和热分解温度(Td)也有显著提高。当MPS含量较高(MPS≧2phr)时,在基体中易团聚沉淀。采用G-POSS对MPS进行功能化修饰,合成一类介孔孔口部分封闭,具有表面活性的POSS-MPS。并对制备的POSS-MPS/CE复合材料进行介电性能、力学性能和热性能分析。研究发现:POSS-MPS在基体中不易发生团聚现象,分散性良好。与MPS相比,POSS-MPS结构的引入可以更为有效的降低CE的介电常数。当POSS-MPS用量由0.5phr提高到4phr,复合材料的介电系数和介电损耗逐渐减小。当POSS-MPS的含量为4phr时,复合材料的介电常数和介电损耗分别由3.27和0.0119降低至2.78和0.0079。由于有机无机相间良好的界面结构,POSS-MPS的加入在提高CE韧性的同时,材料的Tg和Td也有显著提高。