低介电损耗交联聚苯乙烯合成.pdf

四川大学硕士论文低介电损耗交联聚苯乙烯的合成高分子科学与工程专业研究生唐晓东指导老师徐建军教授近年来通讯设备如个人手持系统( p e r s o n a lh a n d y p h o n es y s t e m ，P H S ) 、便携式、计算机中央处理器时钟等电信号已经达到G H z 的波段，而且这种趋势正在加强因为电信号的介电损耗正比于所用材料的介电常数的平方根，正比于所用材料的介电损耗角，正比于电信号的频率所以电信号频率越高，其介电损耗越大电信号的损耗越大，就越失真，因此有必要找到一种在高频下仍具有较低的介电常数和介电损耗的材料交联聚苯乙烯塑料，是一种热固性树脂其在高频下具有较低的介电常数和介电损耗、高电压绝缘性、高抗辐射能力、高模量和空间稳定性等特点；同时其耐热性较好，力学强度也较高因此交联聚苯乙烯能满足在高频下仍具有较低介电常数和介电损耗的要求本论文以苯乙烯( S t ) 和二乙烯基苯( D V B ) 为单体，偶氮二异丁腈( A I B N )为引发剂，采用本体聚合分步升温的方法进行聚合制备低介电损耗交联聚苯乙烯板材本论文首先通过对聚合体系的凝胶百分率、溶胶百分率和转化率的测量来研究体系的放热规律。

发现，对于D V B 含量较小的体系，在凝胶点后，体系温度应相对不宜过高；对于D V B 含量较大的体系，在凝胶点前，体系温度相对不宜过高，过高则可能导致暴聚，聚合后期，其聚合温度应适当升高或适当延长聚合时间其次，在放热规律的指导下，设计一聚合条件方案，在此方案下成功的制备了四个配比即S t ：D V B ：A I B N 分别为( a ) 9 9 ：1 ：O ．0 5 ( b ) 9 7 ．5 ：2 ．5 ：0 ．0 5 @9 8 ．5 ：1 ．5 ：0 ．0 5f d ) 9 8 ：2 ：0 ．0 5 的板材四川I 大学硕士论文最后，对制备的板材进行了测试和表征傅立叶红外光谱显示所合成板材聚合物分子结构上具有苯环和双键结构即所用单体的特征结构网络分析仪，万能材料实验机，冲击试验机，动态力学分析仪表明，随着D V B 含量的增加，交联聚苯乙烯的介电常数、介电损耗、冲击强度和损耗模量峰值均逐步降低，而玻璃化温度逐渐上升；同时，随着D V B 含量的增加，交联聚苯乙烯的拉伸强度和断裂伸长率的变化趋势均是先增加后减小，在D V B 含量约为1 ．8 ％时，出现最大值最后，我们用扫描电镜对板材的拉伸断裂形貌进行了分析，发现，( 1 ) 板材的内部结构从中心到边缘是不均一的，( 2 ) 四个体系的板材内除( d ) 体系即s t ：D V B ：A I B N = 9 8 ：2 ：0 ．0 5 外，其余均有微小空隙出现。

因此，预设聚合方案，对于( d ) 体系的单体配比来说，是比较合适的所以说，聚合条件对板材的内部结构有很大影响，具体为分段聚合法中的各阶段温度的控制对板材内部结构有决定性的影响关键词：交联聚苯乙烯介电性能本体聚合分段聚合二乙烯基苯I I四川大学硕士论文T h es y n t h e s i so fl o wd i e l e c t r i cl o s sc r o s s —l i n k i n gp o l y s t y r e n eM a j o ri nP o l y m e re n g i n e e r i n ga n dS c i e n c eS t u d e n t ：T a n gx i a o d o n gS u p e r v i s o r ：P r o f ．X uJ i a n j u nI nr e c e n ty e a r s ，t h es i g n a lb a n do fi n f o r m a t i o nc o m m u n i c a t i o na p p a r a t u s e s ，s u c ha sP H Sa n dp o r t a b l et e l e p h o n e s ，a n dt h eC P Uc l o c kt i m eo fc o m p u t e rh a v er e a c h e dt h eG H zb a n d ，a n dt h et r e n dt o w a r dh i 曲e rf r e n q u e n c yi si n c r e a s i n 【g l yo b v i o u s ．T h ed i e l e t r i cl o s so fa ne l e c t r i cs i g n a li sp r o p o r t i o n a lt ot h es q u a r er o o to fd i e l e c t r i cc o n s a n to ft h ei n s u l a t i n gm a t e r i a lc o n s t i t u t i n gt h ec i r c u i ta n dt ot h ep r o d u c to ft h ed i e l e t r i cl o s st a n g e n ta n dt h ef r e n q u e n c yo ft h es i g n a lu s e d ．T h e r e f o r e ，t h eh i 曲e rt h ef r e q u e n c yo f t h es i g n a l ，t h el a r g e ri st h ed i e l e c t r i cl o s s ．S i n c ed i e l e c t r i cl o s sc a u s e sa t t e n u m i o no fe l e c t r i cs i g n a l st ol o w e rt h er e l i a b i l i t yo ft h es i g n a l s ，i th a sb e e nn e c e s s a r yt os e l e c ta sa l li n s u l a t o ram a t e r i a lw h i c hh a sal o wd i e l e c t r i cc o n s t a n ta n d1 0 Wd i e l e c t r i cl o s st a n g e n t ．T h ec r o s s —l i n k i n gp o l y s t e r n ei sas o r to ft h e r m o s e t t i n gr e s i n ，w h i c hi sc h a r a c t e r i s t i co ft h el o wd i e l e c t i cc o n s t a n t ，l o wd i e l e c t r i cl o s se v e ni nt h eh i 【曲f r e n q u e n c y , h i g hv o l t a g ea n dr a d i a t i o nr e s i s t a n c e ，r i g i d i t ya n dd i m e n s i o n a ls t a b i l i t y , e a s yh a n d l i n gi na l lm a c h i n i n go p e r a t i o n s ，g o o dc h e m i c a la n dh e a t —r e s i s t a n t ，a n de x c e l l e n tm e c h a n i c a lp r o p e r t i e s ．S ot h ec r o s s —l i n k i n gp o l y s t y r e n ei sap r o p e rm a t e r i a lf o r1 0 Wd i e l e c t r i cc o n s t a n ta n dl o s si nt h eb a n do f m i c r o w a v ef r e n q u e n c y ．I nt h et h e s i s ，t h el o wd i e l e c t r i cl o s sc r o s s —l i n k i n gp o l y s t y r e n ei sp r e p a r e du s i n gs t y r e n e ( S t )a n dd i v i n y l b e n z e n e ( D V B )a sm o n o m e r s ，a z o ·- b i s ··i s o b u t y r o n i t r i l e ( A I B N ) a si n i t i a t o r ，v i at h eb u l kp o l y m e r i z a t i o nu n d e rac o n t r o l e dt e m p e r a t u r ep r o g r a m m i n g ．F i r s t l y , i ti sn e c e s s a r yt ok n o wt h ee x o t h e r r n a lc h a r a c t e r i s t i co ft h ep o l y m e r i z a t i o n ．T h eg e le f f e c tm a yb et h em a i nf e a t u r eo fb u l kp o l y m e r i z a t i o n ．S ot h em e t h o dt h a ti sm e a s u r i n gt h eh i s t o r yo ft h eg e l a t i o na n dt h es o l a t i o nC a nI l l四川大学硕士论文b eu s e dt oi n v e s t i g a t et h ee x o t h e r m i cl a wo ft h eb u l kp o l y m e r i z a t i o n ．I ti sf o u n dt h a tw h e nt h er a t i oo fD V Bi ss m a l l ，t h et e m p e r a t u r eo ft h es y s t e ms h o u l db el o wa f t e rt h eg e lp o i n t ，a n dw h e nt h er a t i oo fD V Bi sl a r g e ，t h et e m p e r i t u r eo ft h es y s t e mi nt h ep r e —g e l a t i o np e r i o ds h o u l dn o tb et o oh i g h ，w h i l ea f t e rt h eg e lp i o n tt h et e m p e r a t u r es h o u l db eh i g h e ra n dt h er e a c t i o nt i m es h o u l db ep r o l o n g e d ．S e c o n d l y , b a s e do nt h ee x o t h e r m i cr u l eo fc o p o l y m e r i z a t i o no fs t y r e n ea n dd i v i n y l b e n z e n e ，t h ep r o p。