摘要:将苯并环丁烯改性倍半硅氧烷(BCB-POSS)和二乙烯基四甲基二硅氧烷-双苯并环丁烯(DVS-BCB)预聚物分别引入到由1-甲基-1-(4-苯并环丁烯基)硅环丁烷(4-MSCBBCB)和1-甲基-1-苯基硅环丁烷(1-MPSCB)聚合而成的含苯并环丁烯(BCB)单元的基质树脂P(4-MB-co-1-MP)中,制备出低介电常数(低k)硅氧烷/碳硅烷杂化苯并环丁烯树脂复合材料P(4-MB-co-1-MP)/BCB-POSS和P(4-MB-co-1-MP)/DVS-BCB。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和差示扫描量热法(DSC)研究了复合材料的固化过程。利用阻抗分析仪和热重分析仪(TGA)研究了不同比例的BCB-POSS和DVS-BCB对复合材料介电性能和耐热性的影响。复合材料的热固化可以通过BCB-POSS或DVS-BCB的BCB四元环与P(4-MB-co-1-MP)的BCB四元环的开环聚合(ROP)进行。随着BCB-POSS比例增加至30%,P(4-MB-co-1-MP)/BCB-POSS复合材料的5%热失重温度(T 5% )明显升高,但由于POSS中引入了纳米孔,介电常数(k)降低。对于P(4-MB-co-1-MP)/DVS-BCB复合材料,随着DVS-BCB比例的增加,T 5%和k略有升高。以上结果表明,BCB-POSS 比传统填料具有优势,可同时提高热稳定性并降低 k。
高光学吸收弹性纳米复合材料可以形成为独立材料,以薄膜形式应用于宏观 [1] 和微观目标 [2] 上,并使用软光刻等表面改性技术进行图案化。 [3] 它们广泛应用于从发光二极管 [4] 到生物检测 [5] 和太阳能电池 [6] 的各个领域。 [7–11] 这些弹性复合材料在生物医学成像方面显示出巨大的前景,特别是在光学超声 (OpUS) 生成方面。 [7–11] 在这里,弹性复合膜吸收脉冲或调制光源,通过光声效应产生超声波。 [10,12,13] OpUS 发射器的优势在于它们可以从微型设备产生高超声压力和带宽,而不会影响其生成效率;此外,它们不受电磁干扰,并具有低成本生产的潜力。 [8,14,15]
一种液体排斥表面,即光滑液体注入多孔表面(SLIPS),通过动态液体/液体/蒸汽接触线运动来排斥液体。[6] 所需的光滑液体必须与接触的液体介质不混溶且不会被其浸出,以避免润滑剂损失和污染。确保此类涂层的长期坚固性及其润湿性能仍然具有挑战性。[7] 因此,需要其他方法来创建具有良好液体排斥性的表面。提出了一种替代策略,即将柔性大分子刷(如 PDMS 和全氟聚醚)共价连接到光滑表面上以排斥液体。[8] 这个想法是,柔性大分子的高流动性使它们能够作为具有广泛表面张力的液体的液体状润滑层。[8c] 由于与表面的共价连接,这些分子结构不会被接触液体溶解或取代。具体而言,涂覆有PDMS刷的表面表现出优异的耐高温处理、光降解甚至刮擦性能。[8a,9] 此外,由于涂层只有几纳米厚,它们是透明的,不影响涂层表面的外观,对导热性影响也很小。PDMS刷的制备可以追溯到1970年,当时Vermeulen等人通过气相反应16小时在玻璃表面沉积了低液体粘附性的PDMS刷层。[10] 然而,从表面接枝聚合物通常基于复杂且耗时的制备程序,限制了它们在实际应用中的使用。McCarthy等人系统地研究了在表面制造PDMS刷的新策略。[11] 他们提出使用二甲基二甲氧基硅烷(DMDMS)作为单体,在硫酸作为催化剂的情况下聚合PDMS刷。 [8a] 用大量溶剂冲洗表面以去除残留的低聚物和酸,将反应溶液(包括 DMDMS、硫酸和异丙醇)干燥一段时间后,在硅(或玻璃)表面形成具有低液体粘附性的 PDMS 刷。与 McCarthy 的方法相比,我们开发了一种更简单的方法,无需催化剂即可将 PDMS 刷接枝到表面上。此外,我们还表征了 PDMS 刷在胶带剥离、超声处理、滴落滑动腐蚀、加热、紫外线降解、酸腐蚀等条件下的稳定性。McCarthy 等人仅研究了在 100°C 下加热的影响。