低介电耐高温透明聚碳酸酯的合成与表征

黄小青1,2, 李伟浩1*, 舒绪刚2, 陈佳志1, 李岱远1

化工新型材料 ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (9) : 112 -116.

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化工新型材料 ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (9) : 112-116. DOI: 10.19817/j.cnki.issn1006-3536.2025.09.016
新材料与新技术

低介电耐高温透明聚碳酸酯的合成与表征

    黄小青1,2, 李伟浩1*, 舒绪刚2, 陈佳志1, 李岱远1
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Synthesis and characterization of low-dielectric and high-temperature-resistant transparent polycarbonates

  • Huang Xiaoqing1,2, Li Weihao1, Shu Xugang2, Chen Jiazhi1, Li Daiyuan1
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摘要

以三光气(BTC)、3,3',5,5'-四甲基双酚A(TMBPA)、双酚A(BPA)为原料,采用界面缩聚法合成了四甲基双酚A型共聚聚碳酸酯(PC)。采用傅里叶红外光谱分析、核磁共振、X射线衍射等方式证实了聚合物的化学结构,用差示扫描量热法、热重分析等测试方法对聚合物的热性能、介电性能进行表征。结果表明,合成的共聚PC的玻璃化温度随着TMBPA/BPA摩尔比的增加而增加,最高达到了193.5℃;在氮气中5%热分解温度出现先降低后升高的现象,但最低也达到了400.4℃;线性膨胀系数由73.89×10-6K-1降至32.91×10-6K-1。最后研究了四甲基双酚A型共聚PC的介电性能和光学性能,在10GHz条件下,其最小介电常数为2.65、最小介电损耗角正切值为0.00522。这表明,四甲基双酚A型共聚PC是一种具有低介电常数和优良耐高温性能的高光学透明材料。

Abstract

Tetramethylbisphenol A-type copolymer polycarbonate (PC) was synthesized by an interfacial polycondensation method using triphosgene (BTC),3,3',5,5'-tetramethylbisphenol A (TMBPA) and bisphenol A (BPA) as raw materials.The chemical structure of the polymer was confirmed by Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR),nuclear magnetic resonance (1H-NMR) and X-ray diffraction (XRD),and the thermal and dielectric properties of the polymer were characterized by differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA).The results showed that the glass transition temperature (Tg) of the synthesized copolymer PC increased with the increase of the molar ratio of TMBPA/BPA,reaching a maximum of 193.5℃.In nitrogen.The 5% thermal decomposition temperature (Td) decreased first and then increased,but the lowest Td also reached 400.4℃.The coefficient of linear expansion (CET) decreased from 73.89×10-6K-1 to 32.91×10-6K-1.Finally,the dielectric and optical properties of the tetramethylbisphenol A-type copolymer PC were studied,and the minimum dielectric constant (ε) was 2.65 and the minimum dielectric loss tangent (tanδ) was 0.00522 at 10GHz.These results indicated that tetramethylbisphenol A-type copolymer PC was a highly optically transparent material with low dielectric constant and excellent high-temperature resistance.

关键词

三光气 / 3,3',5,5'-四甲基双酚A / 界面缩聚 / 共聚聚碳酸酯 / 玻璃化温度 / 介电常数

Key words

triphosgene / 3,3',5,5'-tetramethylbisphenol A / interfacial polycondensation / copolymer polycarbonate / glass transition temperature / dielectric constant

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低介电耐高温透明聚碳酸酯的合成与表征[J]. 化工新型材料, 2025, 53(9): 112-116 DOI:10.19817/j.cnki.issn1006-3536.2025.09.016

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基金资助

广东省重点领域研发计划项目(2020B0101340005);广东省科学院建设国内一流研究机构行动专项资金项目(2019GDASYL-0501013)

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