改性Ca0.7La0.2TiO3陶瓷增強乙烯基含硅芳炔樹脂復合材料的界面與性能

繆金波 彭海益 黃燕春 姚曉剛 鄧詩峰

（1 華東理工大學材料科學與工程學院，特種功能高分子材料及相關(guān)技術(shù)教育部重點實驗室，上海 200237）

（2 中國科學院上海硅酸鹽研究所信息功能材料與器件研究中心，上海 200050）

文 摘 采用30%H2O2和乙烯基三甲氧基硅烷（VTMS）對Ca0.7La0.2TiO3（CLT）進行了羥基化（CLT—OH）和硅烷化（CLT—VT）改性，分別在陶瓷表面獲得了親水和疏水層，兩者分別與樹脂間形成氫鍵作用和物理吸附。采用熔融澆鑄法，將改性后的陶瓷和乙烯基含硅芳炔樹脂樹脂（PSAE）制備成具有系列化介電常數(shù)微波介質(zhì)復合材料，研究了不同陶瓷/樹脂界面作用力對復合材料性能的影響。結(jié)果表明，40vol%CLT—VT/PSAE獲得了10 GHz 下最優(yōu)的介電性能，介電常數(shù)13.8，介電損耗3.16×10-3；40vol%CLT—OH/PSAE 獲得了最優(yōu)的綜合性能，彎曲強度達50 MPa，介電常數(shù)14.77，介電損耗3.29×10-3。

0 引言

鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的陶瓷在各類電子電氣設備中已廣泛應用［1］，常見的一些鈣鈦礦陶瓷有CaTiO3、SrTiO3、BaTiO3、CaCu3Ti4O12等，其中CaTiO3［2］兼具低的介電損耗和高的介電常數(shù)以滿足電子元器件集成化和小型化需求，尤其是摻入雜原子的Ca0.7La0.2TiO3（CLT）擁有出色的介電性能［3］，但存在脆性和加工性能不佳的缺點。陶瓷增強聚合物復合材料，尤其是熱固性復合材料［4-5］，完美地結(jié)合了陶瓷的介電性能和聚合物的可加工性，而在電子和微波設備領(lǐng)域顯示出巨大的潛力［6］。相比于PS［7］、PMMA［8］、PTFE［9］、PVDF［10］、HDPE［11］等熱塑性基質(zhì)的微波材料，熱固性基質(zhì)的除了具有耐高溫的特點以外，更重要的是具有低的線脹系數(shù)以匹配銅箔。沈浩等人［12］研究的乙烯基含硅芳炔樹脂（PSAE）樹脂兼具優(yōu)良的介電性能（在10 GHz下，εr～2.8、tanδ～5.6×10-3），低的線脹系數(shù)（～4×10-5/℃）和超過450 ℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度?！?br>