【摘 要】
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进入21世纪以来,5G迅猛发展对低介电材料提出了更高要求,而拥有高模量、高强度、热稳定性好、低介电等优点的梯形聚合物则成为人们研究的重点。本文以制备低介电、高强度和高选择透过性聚合物薄膜材料为目标,围绕半梯形聚苯噁唑和梯形聚苯并噁嗪开展了如下研究。（1）半梯形聚苯并噁唑（PBO）材料的合成与性能表征。改进传统聚合工艺,合成了九种PBO薄膜材料（PBO 1-9）,利用ATR、XRD和SEM对PBO薄
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进入21世纪以来,5G迅猛发展对低介电材料提出了更高要求,而拥有高模量、高强度、热稳定性好、低介电等优点的梯形聚合物则成为人们研究的重点。本文以制备低介电、高强度和高选择透过性聚合物薄膜材料为目标,围绕半梯形聚苯噁唑和梯形聚苯并噁嗪开展了如下研究。（1）半梯形聚苯并噁唑（PBO）材料的合成与性能表征。改进传统聚合工艺,合成了九种PBO薄膜材料（PBO 1-9）,利用ATR、XRD和SEM对PBO薄膜材料结构进行表征,通过微机控制电子试验机、热重分析仪、气体渗透仪和高频介电测试仪进行了相关性能测试。研究发现,在这九种薄膜材料中,以2,2-双（3-氨基-4-羟基苯基）六氟丙烷（6FAP）为A单体、对苯二甲酰氯（TPC）为B单体合成的PBO-1;以2,2-双（3-氨基-4-羟基苯基）六氟丙烷（6FAP）为A单体、对苯二甲酰氯（TPC）、间苯二甲酰氯（IPC）为B单体合成的PBO-2,显示出了相对均衡的性能。PBO-1拉伸强度可达146.821 MPa,弹性模量5.330 GPa,断裂伸长率为4.444%;PBO-2拉伸强度为118.264 MPa,断裂伸长率为9.741%,弹性模量为1.890 GPa。PBO-1的玻璃化转变温度为351.80℃,热失重温度为531.80℃;PBO-2的玻璃化转变温度为354.00℃,热失重温度为520.85℃。PBO-1在1 GHz下介电常数为2.847,介电损耗为3.670×10-3,在10 GHz下介电常数低至2.749,介电损耗为4.920×10-3;PBO-2在1GHz下介电常数2.942,介电损耗为3.830×10-3,在10 GHz下介电常数为2.980,介电损耗增长为1.127×10-2。气体渗透研究发现PBO-1对于甲烷和二氧化碳气体的选择透过性较好,初步研究表明其可用作沼气分离中空纤维膜材料。其亦可用于5G天线罩材料和5G终端天线材料。（2）梯形聚苯并噁嗪（CLP）聚合物的合成与性能表征。以二氨基苯二酚类分子为A单体、苯醌类化合物为B单体合成四种苯并噁嗪基共轭梯形聚合物（CLP 1-4）,利用FTIR和XRD进行结构表征。选用性能最为均衡的CLP-1聚合物与过渡族金属进行水热反应实现金属掺杂,以提升其气体检测性能。制备气体传感器件,利用电化学工作站和气体检测仪测试气体传感器件的硫化氢检测性能,初步探索其作为硫化氢气体检测核心传感材料的应用。
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