Pour répondre à la demande urgente en matériaux diélectriques polymères à faible constante diélectrique pour les technologies de communication à haute fréquence, cette étude propose une nouvelle stratégie consistant à réguler la conformation de la chaîne principale par ingénierie moléculaire afin de réduire la constante diélectrique (D_k) et la perte diélectrique (D_f). Contrairement aux méthodes traditionnelles d'augmentation de la rigidité ou d'introduction de groupes flexibles, nous nous efforçons d'introduire une torsion moléculaire contrôlée tout en maintenant la rigidité de la chaîne principale, afin d'augmenter simultanément le volume libre et de limiter le mouvement des dipôles. À cette fin, deux nouveaux monomères asymétriques à double halogène, avec des angles de liaison différents, basés sur le quinoxaline, ont été conçus et synthétisés, puis copolymérisés avec le bisphénol fluoré 6F-BPA, conduisant à la préparation réussie des polyaryléthers P6FEQA et P6FEQD avec différents degrés de torsion de chaîne principale. À titre de contrôle, un polymère linéaire P6FEQ basé sur un monomère symétrique à double quinoxaline a été synthétisé. L'étude systématique montre que l'augmentation de la torsion de chaîne principale peut atténuer efficacement la réponse de polarisation macroscopique en réduisant la densité d'empilement du matériau, et inhiber efficacement la relaxation des dipôles par verrouillage conformationnel. Parmi eux, P6FEQD présentant la torsion maximale montre les meilleures performances diélectriques à 15 GHz : constante diélectrique aussi basse que 2,385, perte diélectrique aussi faible que 0,00344, près d'un ordre de grandeur inférieur à la perte typique du PEEK commercial dans la bande GHz, et les monomères utilisés sont faciles à synthétiser. Ce travail fournit un exemple clair d'optimisation des performances diélectriques à haute fréquence par conception moléculaire de « torsion rigide ».

Polyaryléther; Quinoxaline; Monomère asymétrique; Faible constante diélectrique; Faibles pertes diélectriques