随着电子信息产业的高速发展,研究高性能电子材料已成为国内外众多学者所关注的热点问题。在确保材料具备优良的工艺性和力学性能的同时,还必须具有高耐热、高导热、高电绝缘和低膨胀率等性能,以满足电子信息行业的要求。显然,传统的树脂基体,如环氧树脂、酚醛树脂、聚苯醚、聚四氟乙烯等远远不能满足上述要求。双马来酰亚胺树脂是高性能热固性树脂的代表,具备突出的综合性能,特别是优异的耐热性、良好的加工性、优良的力学性能和介电性能,被视为微电子及航空航天领域最具应用前景的高性能树脂基体。然而,双马来酰亚胺树脂还存在热导率低、热膨胀系数高及介电损耗大等缺陷,不能完全满足新一代电子信息产业对高性能树脂的要求,因此展开新型高性能树脂的研究具有重要的理论意义和巨大的应用价值。本文设计及制备了六方氮化硼/双马来酰亚胺树脂复合材料,探讨了影响复合材料结构与性能的主要因素,考察了填料含量、尺寸大小及相界面对复合材料综合性能的影响,旨在不损失双马来酰亚胺树脂耐热性及加工性的基础上,获得高热导率、低热膨胀系数、低介电损耗的高性能树脂基复合材料。研究结果表明,随着六方氮化硼含量的增加,六方氮化硼/双马来酰亚胺树脂复合材料的热导率线性增加,热膨胀系数线性下降,介电损耗在整个频率范围10-109Hz内逐渐下降并越来越稳定。含有35wt%氮化硼的复合材料的热导率、热膨胀系数及介电损耗分别为双马来酰亚胺树脂的3.3、0.63和0.5倍。众所周知,复合材料的界面性能对其综合性能起着关键性作用,因此对氮化硼表面改性非常有必要。虽然六方氮化硼表面含有少量的伯胺基、仲胺基和羟基,但是这些基团的活性较低,难以确保六方氮化硼在聚合物中的分散性,所制得的复合材料的界面性质不够优异,导致六方氮化硼的性能优势不能在复合材料中得到充分发挥。因此六方氮化硼的表面处理成为高性能六方氮化硼/聚合物基复合材料的制备与应用的关键。本文通过化学键的形式将六方氮化硼表面活性弱的仲胺基和羟基转化为活性强的伯胺基,有机物的接枝率为17.6wt%。这种改性方法不仅增加了六方氮化硼表面和热固性树脂反应的官能团数量,还增强了官能团的活性,为六方氮化硼在树脂基体中得到良好分散性与相容性提供了非常有利的条件。实验结果表明,含有15wt%改性后的六方氮化硼复合材料的储能模量、介电损耗、热导率及热膨胀系数分别为含有相同含量的初始六方氮化硼的复合材料的1.2、0.56、1.11和0.92倍。另外,前者的玻璃化转变温度比后者高15℃。