含金刚烷结构的低介电透明氟化聚酰亚胺：亚胺化方法对介电性能的调控机制研究

本文推荐：该研究通过设计含金刚烷骨架和三氟甲基(-CF3)的新型二胺单体(ADFDM)，采用热亚胺化(PIs-T)与化学亚胺化(PIs-C)工艺制备氟化聚酰亚胺(PI)，揭示氟含量(F%)主导介电常数(Dk)，而亚胺基含量(Imide%)与分子堆积密度决定损耗因子(Df)。其中PI-6F-T展现优异综合性能(Dk=2.58@10GHz，Df=0.0045@10GHz)，为5G高频通信材料开发提供新思路。

　　

Highlight

本研究成功合成含金刚烷和-CF₃的二胺单体ADFDM，通过热亚胺化(PIs-T)与化学亚胺化(PIs-C)工艺制备氟化聚酰亚胺薄膜。系统性研究表明：氟含量(F%)是决定介电常数(D_k)的关键因素，二者呈负相关；损耗因子(D_f)则主要受亚胺基含量(Imide%)和分子堆积密度调控。

Conclusions

通过热亚胺化制备的PI-6F-T展现出卓越介电性能(D_k = 2.58 @ 10 GHz, D_f = 0.0045 @ 10 GHz)，其高温固化过程促使分子链紧密堆积，有效限制极性亚胺环运动。相较之下，化学亚胺化产物(PIs-C)因温和的固化条件具有更优溶解性和光学透明度。6FDA基PI材料(PI-6F-T/PI-6F-C)综合性能突出：玻璃化转变温度(T_g)≥276°C、热分解温度(T_d5%)≥515°C、450nm波长透光率>80%、吸水率≤0.38%。该研究为开发高性能介电材料提供了结构-工艺协同调控的新视角。