Благодаря популяризации коммуникационных технологий 4G и непрерывному развитию коммуникационных технологий 5G технология высокочастотной связи будет являться будущей тенденцией развития, а также спрос на высокочастотные и низкие диэлектрические материалы также растет с каждым днем. Высокочастотные низкодиэлектрические материалы должны соответствовать Низкая диэлектрическая постоянная и диэлектрические потери в условиях высоких частот, кроме того, сам материал должен удовлетворять условиям применения с низким водопоглощением, высокой термостойкостью, механическими свойствами и технологичностью и т. Д. Фторполимер имеет Хорошие низкие диэлектрические свойства, такие как политетрафторэтилен (ПТФЭ), но из-за его молекулярной инертности, что приводит к низкой производительности обработки, вы должны находиться на поверхности обработки травлением, чтобы увеличить адгезию с медной фольгой, чтобы Для следующего шага важно разработать легко обрабатываемые высокоэффективные фторсодержащие низкодиэлектрические материалы.
Fang Qiang, Key Laboratory of Organic Synthesis and Assembly, School of Organic Chemistry, Китайская академия наук, CAS провела систематические исследования в этой области. Используя термическую цикличность трифторвиниловых эфиров и способных к тепловой сшивке Фторополимеры и недавно достигли серии результатов исследований. Благодаря разработке многофункциональной (> 3) макромономерной стратегии рост полимерной цепи во многих направлениях, чтобы эффективно предотвращать образование мономера трифторвинилового эфира, трудно Высокомолекулярные полимерные дефекты. Эта стратегия может не только улучшить обрабатываемость фторполимеров, но также получить хорошую изоляцию, термостойкость и прозрачность и т. Д. В методе синтеза трифторвинилового эфира Щелочной сильный и слабо нуклеофильный литий 2,6-диметилпиперидин (LTMP) для элиминации реакции тетрафторэтилового эфира, простой и высокий выход тетразамещенного тетрафтортрифторэфира тетрафенил Метан (TPM-TFVE). Эта молекула имеет тетраэдрический скелет и может быть получена термическим сшиванием фторполимера с микропористой структурой. Полимер обладает превосходными диэлектрическими свойствами с диэлектрической постоянной ниже 10 МГц Диэлектрическая постоянная при 2,29 при 5 ГГц И диэлектрические потери 2,36 и 1,29 × 10 -3 соответственно превосходят традиционные коммерческие низко диэлектрические материалы (Macromolecules 2016, 49, 7314).
Silsesquioxanes (POSS) представляют собой наноматериалы с уникальными структурами клеток, которые часто включаются в качестве добавок в полимеры для улучшения их механических и диэлектрических свойств и т. Д. POSS имеет меньшую функционализацию фтора, в первую очередь из-за отсутствия прямых Эффективный метод фторирования. После разведки группа, использующая эффективную реакцию платинового гидросилилирования, одностадийную реакцию представляет собой введение фторсодержащих групп в POSS POSS для достижения фторалкилирования и функционализации. Этот способ затрудняет Растворимый и огнеупорный POSS растворяет, расплавляет, термически полимеризует новые органически-неорганические гибридные листы и пленки, демонстрируя превосходную прозрачность и превосходные диэлектрические свойства на высокой частоте (при 5 ГГц Электрическая постоянная 2,51 и диэлектрические потери 3,1 × 10-3.) Гибридный материал поддерживает стабильные диэлектрические свойства даже во влажных средах, устанавливая стадию его потенциального применения в высокочастотной связи (ACS Applied Materials & Interfaces 2017, 9, 12782).
Группа обнаружила, что Si-OH-группы образуются при гидролизе и конденсации органосилоксанов и что в реакции гидросилилирования также образуются -Si-CH2-CH2-сегменты. Наличие этих групп и сегментов Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа через одноступенчатую реакцию Пирса-Рубинштейна, основного промышленного тетраэтоксисилана (TEOS) для функционализации фтора Полученный in situ фторсодержащий органосилоксановый макромономер может образовывать прозрачную пленку после термической полимеризации, и пленка демонстрирует отличные характеристики диэлектрической проницаемости 2,50 и диэлектрические потери 4,0 × 10-3 при сверхвысокой частоте 10 ГГц, Хотя обычные непористые пленки диоксида кремния и полиорганосилоксаны обычно имеют диэлектрические постоянные, превышающие 3,0 (макромолекулы 2017, 50, 9394).
Научно-исследовательская работа была поддержана Министерством науки и технологий, Национальным научным фондом Китая и Стратегическим пилотным проектом науки и техники Академии наук Китая (категория B).
Рисунок 1. Синтез тетрамер-функциональных мономеров и полимеров трифторвинилового эфира.
Рисунок 2. Получение органического неорганического гибридного фторированного POSS.
Рисунок 3. Подготовка фторированных макромомономеров и полимеров фторированных органосилоксанов на основе ТЭОС.
