側(cè)鏈修飾低介電常數(shù)聚酰亞胺的合成及表征.pdf

1、聚酰亞胺是一種具有極高的耐熱性、優(yōu)良的機械性能、優(yōu)異的化學穩(wěn)定性和電性能的高分子材料，廣泛應(yīng)用于航空、航天、電工和微電子工業(yè)中。但作為一種廣泛使用的介電材料，常規(guī)聚酰亞胺的介電常數(shù)通常在3.1～3.5左右，相對較高，難以滿足微電子工業(yè)發(fā)展所要求的介電常數(shù)在2.5以下的要求。不熔融、不溶解的特點也使其難以加工。因此降低聚酰亞胺的介電常數(shù)，增加其溶解性一直是研究的熱點。
　　 本文通過常用的兩步合成法，合成了主鏈含氟的可溶性聚酰亞胺

2、，利用在主鏈中引入的氯甲基基團接枝側(cè)鏈對聚酰亞胺進行修飾，對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性能進行了表征和分析。具體包括以下幾個方面的內(nèi)容：
　　 1、制備設(shè)計的剛性大體積側(cè)基。首先用對稱1,n-二醇和正丁基鋰在低溫條件下反應(yīng)制備醇鋰，然后與三苯甲基溴在原位直接反應(yīng)，選擇性制備單三苯甲基化1,n-二醇，產(chǎn)物用柱層析分離純化。產(chǎn)物結(jié)構(gòu)經(jīng)紅外光譜、核磁共振氫譜、元素分析和紫外/可見光譜得以確認。實驗結(jié)果表明，通過對正丁基鋰試劑滴加速度的控制，以及第二

3、步反應(yīng)溫度和時間的調(diào)整，獲得了較好的產(chǎn)率和選擇性。
　　 2、以4,4’-(六氟亞異丙基)-鄰苯二甲酸酐(6FDA)和4,4’-二氨基二苯醚(ODA)為單體制備含氟聚酰亞胺(6FOD-PI)，并在氯化錫(IV)的催化下用氯甲基甲醚與6FOD-PI反應(yīng)，將氯甲基引入聚酰亞胺主鏈，合成了氯甲基化聚酰亞胺(CMPI)，然后以1,8-二氮雜環(huán)[5,4,0]十一烯-7(DBU)為催化劑，四丁基溴化銨(TBAB)為相轉(zhuǎn)移催化劑，將所合成的單

4、三苯甲基化1,n-二醇剛性側(cè)基成功接枝在聚酰亞胺主鏈上，并且制備了具有不同接枝率的聚合物，產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)經(jīng)紅外光譜、核磁共振氫譜得以確認，對聚合物的性能進行了探討。測試結(jié)果表明，聚酰亞胺經(jīng)剛性側(cè)基修飾后，分子結(jié)構(gòu)中自由體積增加，介電常數(shù)明顯降低，溶解性能進一步改善，為其加工應(yīng)用提供了良好的基礎(chǔ)。
　　 3、采用上述相同的方法，以氯甲基為活性反應(yīng)基團，在聚酰亞胺主鏈上接枝聚丙二醇單丁醚(PPG)側(cè)鏈，制備了具有不同接枝率的聚合物，產(chǎn)物