碳化物/聚胺多孔薄膜通过NIPS方法,具有先进的介电和疏水性质
Wen Li1, Kejing Li1, Weizhen Li1
1Department of Macromolecular Materials and Engineering, School of Chemistry and Chemical Engineering, Shanghai University of Engineering Science 201620 Shanghai China liweizhen@sues.edu.cn polymer_song@hotmail.com.
RSC advances
|May 14, 2024
概括
这项研究开发了具有增强性能的超低介电性多孔聚胺 (PPI) 薄膜. 纳入功能化碳化物纳米片显著改善了微电子应用的疏水性和热力学性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 聚胺 (PI) 薄膜在微电子学中至关重要,但通常需要提高介电,疏水和热力学性能.
- 开发具有定制特性的先进PI材料对于下一代电子设备至关重要.
研究的目的:
- 制造一种超低介电性多孔聚胺 (PPI) 复合膜.
- 通过结合功能化碳化物纳米板 (CNNF) 来增强PPI薄膜的热力学和疏水性质.
- 调查非溶剂和填充剂含量对薄膜特性的影响.
主要方法:
- 使用非溶剂诱导相分离 (NIPS) 制造PPI复合膜.
- 纳入的heptadecafluoro-1,1,2,2-tetradecyl-trimethoxysilane 接种的碳化物纳米片 (CNNF).
- 孔隙形态,介电常数,水接触角 (WCA),储存模量 (E') 和玻璃过渡温度 (Tg) 的表征.
主要成果:
- 选择非溶剂 (H2O与MeOH) 显著改变了CNNF/PPI膜的多孔形态.
- 与原始PI薄膜 (3.33) 相比,介电常数减少了大约50% (例如,CNNF/PPI(H2O的1.56)).
- 疏水性显著增加,WCAs分别为CNNF/PPI (H2O) 和CNNF/PPI (MeOH) 达到107°和120°.
- 热力学性能得到了增强,存储模量为2重%-CNNF/PPI(MeOH) 达到~881MPa,比PPI(MeOH增加了~350MPa).
结论:
- 开发的CNNF/PPI复合膜具有超低的介电常数,增强的疏水性和更好的热力学稳定性.
- 非溶剂诱导相位分离方法为定制PPI薄膜特性提供了一种多功能途径.
- 这些功能化的多孔聚胺薄膜显示出在集成电路和微电子设备中应用的巨大潜力.
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