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Liquid Crystalline Polyimide Films with High Intrinsic Thermal Conductivities and Robust Toughness

聚酰亚胺 材料科学 液晶 大气温度范围 固化(化学) 复合材料 乙醚 分析化学(期刊) 高分子化学 热导率 有机化学 化学 图层(电子) 光电子学 热力学 物理
作者
Kunpeng Ruan,Yongqiang Guo,Junwei Gu
出处
期刊:Macromolecules [American Chemical Society]
卷期号:54 (10): 4934-4944 被引量:148
标识
DOI:10.1021/acs.macromol.1c00686
摘要

Low intrinsic thermal conductivity coefficients (λ) of polyimide (PI) films limit their application in heat-prone flexible electronics. By optimizing the liquid crystal range to fit the curing temperature, novel kinds of intrinsically highly thermally conductive liquid crystalline PI (LC-PI) films are fabricated. When the molar ratio of 4,4′-diaminodiphenyl ether (ODA) to 1, 4-bis(4-aminophenoxy)benzene (TPE-Q) is 1:3 (sample no. IV), liquid crystal range of preLC-PIIV films is 272∼388 °C, including curing temperature of 350 °C. The LC-PIIV films cured in liquid crystal range retain liquid crystal texture to room temperature, and the in-plane λ (λ∥) and through-plane λ (λ⊥) at room temperature reach 2.11 W/(m·K) and 0.32 W/(m·K), respectively, significantly higher than λ∥ (0.77 W/(m·K)) and λ⊥ (0.15 W/(m·K)) of LC-PII films which are cured out of the liquid crystal range. Meanwhile, LC-PIIV films possess excellent mechanical and thermal properties, showing application prospects in high-heating flexible electronics.
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