Intrinsic high-k–low-loss dielectric polyimides containing ortho-position aromatic nitrile moieties: reconsideration on Clausius–Mossotti equation

文献情報

出版日 2021-03-24
DOI 10.1039/D1PY00084E
インパクトファクター 5.582
著者

Tianwen Zhu, Qiaoxi Yu, Weiwen Zheng, Runxin Bei, Wenhui Wang, Minming Wu, Siwei Liu, Zhenguo Chi, Yi Zhang, Jiarui Xu


原文を見る

要旨

The precision regulation of the dielectric polarization and dielectric loss of polymer materials, developing intrinsic high-performance polymers with high dielectric constant, low dielectric loss and excellent temperature resistance is very challenging. In this work, a facile molecular design strategy was developed by directly introducing two ortho-position aromatic nitrile groups into the rigid polyimide backbone. Compared with similar polyimides without nitrile groups (0CN-PIs), the polarizability and dielectric constant of the designed polyimide (2CN-PIs) can be greatly increased. Meanwhile, the polarization motions of the nitrile groups can be limited at room temperature, which is beneficial to lowering the dielectric loss. Among the designed polyimides, 2CN-BTDA shows a high k value of 4.80, low dielectric loss of 1.57 × 10−3 at 1 kHz (25 °C), and breakdown strength of 219.4 kV mm−1 with high maximum discharge energy density of 1.023 J cm−3. Moreover, its Tg value is as high as 325 °C, much higher than that of most traditional dielectric polymers. The essence of designing high-k–low-loss intrinsic polymers was revealed by reconsidering the Clausius–Mossotti equation, where the total polarizability should be maximized while the chain stacking should be as tight as possible; that is, a rigid polymer backbone, small sized polar groups (like nitrile groups), and a spatial position in favor of orientation polarization are preferred. The results are helpful to promote the research progress of dielectric polarization and of great significance to the development of high-performance high-k–low-loss dielectric materials for potential applications in modern electronic information and microelectronic industry.

関連文献

Polythiol copolymers with precise architectures: a platform for functional materials

Morgane Le Neindre, Renaud Nicolaÿ

2014-06-03 Review Article

DOI: 10.1039/C4PY00293H

SARA ATRP or SET-LRP. End of controversy?

Dominik Konkolewicz, Yu Wang, Pawel Krys, Mingjiang Zhong, Abdirisak A. Isse, Armando Gennaro, Krzysztof Matyjaszewski

2014-05-15 Minireview

DOI: 10.1039/C4PY00149D

Macromolecular covalently cross-linked quaternary ammonium poly(ether ether ketone) with polybenzimidazole for anhydrous high temperature proton exchange membranes

Na Zhang, Chengji Zhao, Wenjia Ma, Shuang Wang, Baolong Wang, Gang Zhang, Xuefeng Li, Hui Na

2014-04-14 Paper

DOI: 10.1039/C4PY00234B

One-pot synthesis of POSS-containing alternating copolymers by RAFT polymerization and their microphase-separated nanostructures

Zhenghe Zhang, Lizhi Hong, Yun Gao, Weian Zhang

2014-04-07 Paper

DOI: 10.1039/C4PY00302K

Contents list

Front/Back Matter

DOI: 10.1039/C4PY90049A

Stability of star-shaped RAFT polystyrenes under mechanical and thermal stress

Mahdi Abbasi, Kamran Riazi, Nico Dingenouts, Manfred Wilhelm

2014-05-08 Paper

DOI: 10.1039/C4PY00484A

Fast and accurate partial hydrolysis of poly(2-ethyl-2-oxazoline) into tailored linear polyethylenimine copolymers

Victor R. de la Rosa, Eva Bauwens, Bryn D. Monnery, Bruno G. De Geest, Richard Hoogenboom

2014-04-11 Paper

DOI: 10.1039/C4PY00355A

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

2,3-スチオエポキシマドルを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

取り扱いにはPPE(プロテクティブ・パーソナル・エイド)が必要で、防ぐ手袋と保護眼鏡を着用してください。ドラフトチャンバーの使用を推奨します。漏洩した場合は、適...

4267-80-52,3-Thioepoxy Madol
化合物よくある質問

6-氟-2-氨基苯酚の主な用途は何ですか?

6-氟-2-氨基苯酚は主に医薬品の合成材料として使用され、一部の農薬の製造にも利用されます。また、研究用途でも広く使用されています。

53981-25-22-Amino-6-fluorophen...
化合物よくある質問

BOC-S-3-アミニ-4-(4-メチオキシベンチル)-ブタン酸の代替品はありますか?

この化合物の代替品としては、BOC保護基を有さないアミノ酸やその他の保護基化合物が考えられます。また、メチオキシ基を有しない他の芳香族アミノ酸も代替品として挙げ...

126800-59-7(3S)-4-(4-Methoxyphe...
化合物よくある質問

Methyl 2-(chloromethyl)-3-nitrobenzoate(1218910-61-2)の代替品はありますか?

Methyl 2-(chloromethyl)-3-nitrobenzoate(1218910-61-2)の代替品としては、化学組成を変えることで効果を達成する...

1218910-61-2Methyl 2-(chlorometh...
化合物よくある質問

(2R)-2-アミノ-N-ベンジル-3-ヒドロキシプロパナミドを含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

(2R)-2-アミノ-N-ベンジル-3-ヒドロキシプロパナミドを含む廃棄物は、適切な廃棄物管理ガイドラインに基づき処理する必要があります。まず、廃棄物を適切に収...

175481-39-7(2R)-2-amino-N-benzy...
化合物よくある質問

6,7-二氢-咪唑並[1,2-a]ピリドイン-8(5h)-酮はどのように合成されますか?

6,7-二氢-咪唑並[1,2-a]ピリドイン-8(5h)-酮は、2-ブロモフェニルアセトインとリン酸ハロゲン化物を反応させることで合成できます。この反応は高温で...

457949-09-66,7-Dihydroimidazo[1...
化合物よくある質問

エチル(3R)-3-ピロリジニル酢酸水和塩とは何ですか?

エチル(3R)-3-ピロリジニル酢酸水和塩は、CAS番号1332459-32-1の化合物で、(R)-乙基2-(ピロリジン-3-基)酢酸塩水和塩と呼ばれます。この...

1332459-32-1Ethyl (3R)-3-pyrroli...
化合物よくある質問

(2S)-{[(2-メチルエチルオキシ]カルボニル}アミノ)[2-(トリアフルオロメチルフェニル]エチカシック酸の物理化学的性質は何ですか?

(2S)-{[(2-メチルエチルオキシ]カルボニル}アミノ)[2-(トリアフルオロメチルフェニル]エチカシック酸のCAS番号は1203454-45-8です。この...

1203454-45-8(2S)-({[(2-Methyl-2-...
化合物よくある質問

2-ブロモ-1-(2-メチル-2-プロパニル)-4-ニトロベンゼンはどのように保存すればよいですか?

2-ブロモ-1-(2-メチル-2-プロパニル)-4-ニトロベンゼンは、直射日光を避けて暗所で、室温(約15℃〜25℃)、乾燥した場所に保存する必要があります。ま...

6310-17-42-Bromo-1-(2-methyl-...
化合物よくある質問

1-[(4-硝基フェニル)スルホニル]-1H-1,2,4-三唑の市場動向や研究トレンドはどうですか?

市場動向としては、1-[(4-硝基フェニル)スルホニル]-1H-1,2,4-三唑は主に農業用除草剤や合成化学製品の原料として利用されています。研究トレンドとして...

57777-84-11-[(4-Nitrophenyl)su...

掲載誌

Polymer Chemistry

Polymer Chemistry
CiteScore: 8.6
自己引用率: 7.3%
年間論文数: 457

Polymer Chemistry welcomes submissions in all areas of polymer science that have a strong focus on macromolecular chemistry. Manuscripts may cover a broad range of fields, yet no direct application focus is required.

おすすめ化合物

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。