SiO2对聚四氟乙烯复合薄膜性能的影响
导读:聚四氟乙烯因为其优良的性能，被广泛应用在更个实验领域中，天津津腾实验设备有限公司考虑到其疏水性，本文选用三种具有代表性的含不同疏水基团的偶联剂，采用干法改性的方式
来源：未知
发布日期：2019-12-23 09:01【大 中 小】
天津津腾实验设备有限公司随着现代通讯、信息产业等的迅猛发展以及人们对信息传输系统的高速度、宽带宽的需求，对微电子材料提出了更高的要求。由于聚四氟乙烯（PTFE）具有很低的介电常数和较小的介电损耗使其满足信息高速、无损传播的要求，但纯PTFE材料的线型热膨胀系数大，且易蠕变导致材料长期使用时易发生变形、剥离甚至断裂。因此，一般采用填充无机粒子（如玻璃纤维、SiO2、TiO2、Al2O3等）和有机填料等方法对PTFE进行复合改性，使其既保持了PTFE的优良性能又能够提高PTFE的尺寸稳定性和耐磨性等。天津津腾实验设备有限公司考虑到PTFE的疏水性，本文选用三种具有代表性的含不同疏水基团的硅烷偶联剂，即含苯基的偶联剂1(Ph-1)、含氟基的偶联剂2(F-2)和含环氧丙氧基的偶联剂3(GP-3)，采用干法改性的方式对SiO2进行表面改性，并采用空气辅助干法共混、冷压烧结并车削成膜的方法制备了SiO2填充量为35wt%（质量分数）、厚度为50μm的聚四氟乙烯(PTFE)基复合薄膜，探讨了偶联剂加入对SiO2与PTFE界面作用的影响，并系统研究了偶联剂种类和含量与SiO2/PTFE复合薄膜的成膜性能、力学性能和介电性能的关系。
1.SiO2/PTFE复合薄膜的宏观性能
为不同含量F-2硅烷偶联剂对SiO2/PTFE复合薄膜密度、吸水率、力学性能和介电性能的影响。改性后SiO2/PTFE复合薄膜的致密度均高于未改性SiO2，说明改性后SiO2/PTFE复合薄膜界面相容性好，孔隙率低，因而薄膜的致密度较高。当偶联剂含量超过0.3%时，复合薄膜的致密度显著降低，从对薄膜的微观形貌分析可知，偶联剂含量过高使SiO2在PTFE中团聚并降低了界面相容性，复合薄膜的针孔缺陷增加，因此薄膜的致密度显著下降。而随着硅烷偶联剂含量增加，复合薄膜的吸水率先减小再缓慢增加，当偶联剂含量为0.9%时，薄膜吸水率最小，为0.025%。这是因为当偶联剂含量为0.3%时，虽然薄膜的孔隙率最低，但其表面疏水性能相对较差，因而吸水率虽有一定降低，但仍高于偶联剂含量≥0.9%的薄膜。当偶联剂含量进一步增加到1.5%时，随偶联剂含量的增加，薄膜致密度下降，因而吸水率有一定程度的增加，但增幅较小。
2.结论
天津津腾实验设备有限公司利用干法改性工艺制备了含苯基的硅烷偶联剂1（Ph-1），含氟基的硅烷偶联剂2（F-2）和含环氧丙氧基的硅烷偶联剂3（GP-3）三种不同硅烷偶联剂改性的SiO2，并采用空气辅助干法共混、冷压烧结并车削成膜的方法制备了SiO2填充量为35wt%、厚度为50μm的聚四氟乙烯(PTFE)基复合薄膜。研究了硅烷偶联剂的分子结构和含量对SiO2表面化学结构和性能的影响，并对改性SiO2与PTFE的界面作用及其对复合薄膜的性能影响进行了分析。
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