Для удовлетворения острой необходимости в полимерных диэлектриках с низкой диэлектрической проницаемостью для технологий высокочастотной связи в данном исследовании предложена новая стратегия регулирования конформации цепи молекулы через инженеринг главной цепи с целью снижения диэлектрической проницаемости (D_k) и диэлектрических потерь (D_f). В отличие от традиционных методов повышения жесткости или введения гибких групп, мы стремимся ввести управляемое молекулярное искажение при сохранении жесткости главной цепи, чтобы одновременно увеличить свободный объем и ограничить движение диполей. Для этого были спроектированы и синтезированы два новых асимметричных двойных гало-соединения с различными углами связи на основе квиноксалинового мономера и сополимеризованы с фторсодержащим бисфенолом 6F-BPA, что позволило успешно получить полиариловый эфир P6FEQA и P6FEQD с различной степенью искажения главной цепи. В качестве контроля был синтезирован линейный полимер P6FEQ на основе симметричного двойного квиноксалинового мономера. Систематическое исследование показало, что увеличение степени искажения главной цепи эффективно ослабляет макроскопический поляризационный отклик за счет снижения плотности упаковки материала и эффективно подавляет релаксацию диполя за счет фиксации конформации. Среди них P6FEQD с максимальной степенью искажения продемонстрировал лучшие диэлектрические свойства при 15 ГГц: диэлектрическая проницаемость снижена до 2.385, диэлектрические потери составили всего 0.00344, что почти на порядок ниже типичных значений потерь коммерческого полиэфирэфиракетона (PEEK) в GHz диапазоне, при этом мономеры легко синтезируются. Это исследование предоставляет явный пример оптимизации высокочастотных диэлектрических свойств с помощью молекулярного дизайна "жестких искажений".

Полиариловый эфир; Киновоксалин; Асимметричные мономеры; Низкая диэлектрическая постоянная; Низкие диэлектрические потери