Highly Transparent and Colorless Polyimide Film with Low Dielectric Constant by Introducing Meta-substituted Structure and Trifluoromethyl Groups

聚酰亚胺 材料科学 电介质 玻璃化转变 热稳定性 三氟甲基 极限抗拉强度 热分解 聚合物 复合材料 薄膜 折射率 高分子化学 化学工程 光电子学 纳米技术 有机化学 图层(电子) 化学 烷基 工程类
作者
Hongtao Zuo,Feng Gan,Jie Dong,Peng Zhang,Xin Zhao,Qinghua Zhang
出处
期刊:Chinese Journal of Polymer Science [Springer Nature]
卷期号:39 (4): 455-464 被引量:88
标识
DOI:10.1007/s10118-021-2514-2
摘要

An effective design strategy for preparing highly transparent polyimide film with low dielectric constant is presented. The key to the strategy is to simultaneously introduce meta-substituted structure and trifluoromethyl in polymer chains. By using this design strategy, a highly transparent polyimide film with low-k was synthesized from 3,5-diaminobenzotrifluoride (m-TFPDA) and 4,4′-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride (6FDA) through a two-step method. The obtained m-TFPDA/6FDA (CPI) film (∼30 µm) possesses high optical transparency (λcutoff=334 nm, T450nm=85.26%, Haze=0.31) and is close to colorless (L*=96.03, a*=−0.34, b*=2.12, yellow index=3.96). The intrinsic k and dielectric loss value of the film are 2.27 and 0.0013 at 10 kHz, respectively. More importantly, such low dielectric performance could remain stable up to 280 °C, and the film shows a low moisture rate (∼0.51%), which helps to maintain the low-k property stability in different humid environments. Meanwhile, the film also shows good thermal stability and mechanical properties, with a glass transition temperature (Tg) of 296 °C and the 5 wt% decomposition temperature (Td,5%) of 522 °C under N2. The tensile strength and tensile modulus of the film are 85.1 MPa and 1.96 GPa, respectively. In addition, the film is soluble in common solvents, which allows simple solution processing and low-cost, continuous roll-to-roll processes. This design strategy is beneficial to improving the transparency, lightening yellow color, lowering the dielectric constant and meanwhile maintaining the comprehensive properties of polyimide films, which is mainly due to the introduced meta-substituted and trifluoromethyl structures effectively inhibiting the transfer of charge transfer complex (CTC) effects and increasing the free volume of film. This design strategy could also be extended to other high-performance polymer systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
崩溃完成签到,获得积分10
1秒前
于洋完成签到 ,获得积分10
2秒前
starwan完成签到 ,获得积分10
10秒前
13秒前
John完成签到 ,获得积分10
15秒前
沧海一粟米完成签到 ,获得积分10
17秒前
juliar完成签到 ,获得积分10
18秒前
celia完成签到 ,获得积分10
21秒前
小炮仗完成签到 ,获得积分10
36秒前
赵勇完成签到 ,获得积分10
42秒前
斯文败类应助zmx采纳,获得10
56秒前
guoxihan完成签到,获得积分10
1分钟前
Silole完成签到,获得积分10
1分钟前
1002SHIB完成签到,获得积分10
1分钟前
nihaolaojiu完成签到,获得积分10
1分钟前
sheetung完成签到,获得积分10
1分钟前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
ipcy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
明理从露完成签到 ,获得积分10
1分钟前
yunt完成签到 ,获得积分10
1分钟前
谨慎鹏涛完成签到 ,获得积分10
1分钟前
绿色心情完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
科研临床两手抓完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
北国雪未消完成签到 ,获得积分10
2分钟前
追梦远行人完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
hhh2018687完成签到,获得积分10
2分钟前
浅池星完成签到 ,获得积分10
2分钟前
yefeng完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
bo完成签到 ,获得积分10
2分钟前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
光亮青柏完成签到 ,获得积分10
3分钟前
迈克老狼完成签到 ,获得积分10
3分钟前
单小芫完成签到 ,获得积分10
3分钟前
高分求助中
中华人民共和国出版史料(1954)第6卷 1000
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
Assessing and Diagnosing Young Children with Neurodevelopmental Disorders (2nd Edition) 700
Handbook of Experimental Social Psychology 500
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 500
建国初期十七年翻译活动的实证研究. 建国初期十七年翻译活动的实证研究 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3845602
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3387845
关于积分的说明 10550702
捐赠科研通 3108463
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1712844
邀请新用户注册赠送积分活动 824508
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 774877