MOF-74双功能机制增强热固性聚苯醚介电稳定性的研究

《Polymer Degradation and Stability》：A Dual-Function Mechanism for Enhancing Dielectric Stability of Thermosetting Polyphenylene Oxide via MOF-74 Under Thermal Aging

本综述系统阐述了MOF-74通过双功能机制提升热固性聚苯醚（PPO）介电稳定性的创新策略。研究揭示Zn-OMS在固化阶段催化C=C键转化为羧酸盐（化学钝化），在热老化阶段作为自由基清除剂抑制氧化链反应。该机制使复合材料在150°C老化14天后介电损耗（Df）仅增加41%，显著优于MOF-5体系（174%）和纯PPO（217），为高频电子器件用高稳定性介电材料设计提供了新范式。

　　

样品制备

所有样品均按既定方法制备（图2a）。基质成分由甲基丙烯酸甲酯改性PPO（SA9000）与1,2-PBD（Ricon 100）按固定质量比3:1固化而成。设计了三个不同BIPB和MOF含量的实验系列，其中MOF添加量选定为20 wt%和40 wt%，因为低于20 wt%的添加量无法对热氧老化产生明显稳定作用。

MOFs与PPO/1,2-PBD复合材料的表征

为探究开放金属位点（OMS）在耐热氧化老化中的作用，选择MOF-74和MOF-5作为模型体系。这两种框架具有相同的锌配位中心但配位环境截然不同（图1a、1b）。关键结构差异在于OMS可及性和孔结构：MOF-74具有高密度不饱和Zn位点（ρ_OMS=4.4 nm^?3），而MOF-5的Zn中心完全配位（ρ_OMS=0 nm^?3），不具备可及活性位点。

结论

本研究证明了策略性筛选的MOFs通过双功能机制增强热固性PPO复合材料介电稳定性的变革潜力。具有可及活性Zn中心的MOF-74实现了高温固化阶段对脆弱C=C键的催化钝化，以及热老化阶段对有害氧化自由基的选择性吸附。相比之下，缺乏可及OMS的MOF-5仅提供有限保护。MOF-74的卓越性能