由无机材料和有机材料的碰撞而产生的杂化材料,通过取长补短以及协同促进的方式在改善材料综合性能方面具有单纯的无机材料或有机材料无法企及的效果,因而在生物医药、电子器件、化学合成、环境治理等方面逐渐崭露头角。尤其是在对材料综合性能要求急剧攀升的新一代高频高速通讯线路板中,有机-无机杂化材料的突出表现逐渐获得了学者们的青睐。苯并环丁烯（BCB）基团作为构建低介低损电介质材料的重要单元,因较低的介电常数、较高的热稳定性和疏水性,有望成为5G通讯器件中重要的层间介质材料。虽然目前已开发的相关化合物已经有数十种,然而在高频高速领域的线路板都涉及将基体树脂与碳纳米管、金刚石等进行复合,从而提高树脂的机械性能、导热性能等应用场景。而无机组份的引入,尤其是分子层面杂化、微纳复合体系等对介电的影响规律研究比较匮乏。因此,本论文以构建分子层面杂化的微纳杂化材料及微纳复合等体系,并研究杂化材料的介电性能为目的,制备了包括含BCB基功能化杂化填料的复合材料,以及含BCB基杂化树脂在内的两类杂化材料,并对其介电性能、热稳定性以及热膨胀性能等方面进行了研究。主要研究内容如下:（1）通过Heck反应合成了水解前驱体4-（三甲氧基硅基）乙烯基苯并环丁烯（BCBVST）,然后在不添加任何表面活性剂及模板的条件下,采用溶胶-凝胶法合成了BCB官能化的纳米杂化球（BMNPS）以及BCBVST与TEOS共水解的纳米球（BTMNPS）。扫描电镜（SEM）显示纳米球的粒径可由水解条件控制在300-700 nm之间。考察了水解条件（包括前驱浓度、催化剂浓度、水含量以及反应溶剂种类等）与纳米球粒径及粒径分布之间的关系。实验结果表明杂化球的粒径随前驱体和催化剂浓度的增加而降低;随水含量的增加先降低后增加;溶剂种类和搅拌速度对杂化粒子的形貌存在一定程度的影响。在水做溶剂时,采用预水解-再缩合的两步法得到的球的粒径更均匀。静态水接触角测试（＞130o）以及X射线光电子能谱（XPS）测试结果表明BMNPS比BTMNPS更强的疏水性是源于BMNPS的表面分布了更多的BCB基团。此外,通过对纳米球的化学结构进行分析发现,BMNPS的无机网络（Si-O-Si）存在一部分笼形及梯形结构。（2）在（1）基础上通过筛选并优化反应条件,开发了一种以乙醇为溶剂,BCBVST为前驱体,静置法制备含BCB的微米杂化球（BMPS）的方法。扫描电镜和粒径分布仪测试（DLS）结果显示本论文采用静置法制备的微米球具有良好的球形形貌以及窄的粒径分布,且粒径可通过调整前驱体和催化剂的浓度以及水含量来进行控制。BMPS具有较强的疏水性,且无机网络中含有比BMNPS更多的笼形及梯形结构。证实了微米级的尺寸的形成是由于初始未完全缩合的纳米球以及低聚物的缠绕,因此球内具有比BMNPS更多的孔。此外,催化剂种类对微球的无机结构具有重要影响,即有机碱（氨水、四甲基氢氧化铵）作为催化剂的条件下具有比无机碱（氢氧化钠、氢氧化钾）催化得到的杂化球更多规整的无机结构。（3）以（1）和（2）中制备的含BCB基团的杂化球（BMNPS、BTMNPS和BMPS）为填料,二乙烯基硅氧烷-双苯并环丁烯（DVSBCB）的低聚物为基体,将填料与基体按照不同质量比进行混合,经加热固化得到了交联的杂化材料。实验结果表明,仅BMNPS和BMPS在基体中具有良好的分散性,且固化后的杂化材料具有与纯基体一样的透明性。介电常数测试结果表明杂化球的粒径、形貌对固化后的杂化材料的介电常数（Dk）具有重要的影响:杂化材料的Dk随纳米杂化球的添加量的增加而降低（由初始的2.65左右降至2.35左右（10wt%））;随微米杂化球的添加量的增加呈现先降低后增高的趋势,且添加量在2 wt%左右时达到最低（2.3左右）。（4）通过Heck反应合成了前驱体4-（二甲氧基甲基硅基）乙烯基苯并环丁烯（BCB-D）以及封端剂4-（甲氧基二甲基硅基）乙烯基苯并环丁烯（BCB-S）。采用水解缩合反应制备了不同分子量的直线型含BCB基杂化树脂（LSOVBCB）。杂化树脂呈现出优异的介电性能（Dk最低可达2.27）、热稳定性（5 wt%热失重温度T5最高可达490℃）和热膨胀性能（线性热膨胀系数CTE可小于34 ppm/℃）。而且在较低分子量及分子量呈现窄分布的情况下,分子量越大,介电常数越低,热稳定性越好。向杂化树脂LSOVBCB-2中添加2 wt%的BMPS以后,其综合性能甚至优于LSOVBCB-3。此外,本论文还制备了以不同摩尔比的BCBVST和BCB-D的混合物为原料的支化型聚合物（LB和Branch）。实验结果表明,虽然LB和Branch具有比LSOVBCB更高的热稳定性,然而由于支化型聚合物的高粘度以及封端不完全导致的残留的硅羟基,使得加工成型困难,且薄膜在固化后表面粗糙度较高。