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Nano ZrO2 reinforced cellulose incorporated polyethylmethacrylate/polyvinyl alcohol composite films as semiconducting packaging materials
Journal of Applied Polymer Science ( IF 2.7 ) Pub Date : 2020-03-31 , DOI: 10.1002/app.49284 Kalyani Prusty 1 , Sarat K. Swain 1
Journal of Applied Polymer Science ( IF 2.7 ) Pub Date : 2020-03-31 , DOI: 10.1002/app.49284 Kalyani Prusty 1 , Sarat K. Swain 1
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A simple in situ polymerization process is used to synthesize nanocomposite films with incorporation of cellulose and nano ZrO2 (PEMA/PVA‐C@ZrO2). The change in structural, morphological, and functional properties are noticed due to combine effect of cellulose and zirconia which is studied by FTIR, XRD, XPS, FESEM, HRTEM, DLS, and AFM. The distribution of particle in the film is determined from dynamic light scattering (DLS). It is found that, dielectric permittivity is increased with percolation at 3 wt% of the nano ZrO2. Further, the dielectric permittivity (ε') value is found to be 110 at 1 Hz with a low dielectric loss (Tan δ = 1.74) and an optimum dielectric permittivity is 172 at 1 Hz for 4 wt% loading of nano ZrO2. Mechanical and thermal characteristics of the as‐synthesized films are improved due to interfacial adhesion between zirconia and polymeric matrix. The chemical resistance, biodegradable characteristics, and refractive index of the nanocomposite films are also measured. It is noticed that, the barrier properties are increased by 20‐folds due to the synergistic combination of nano ZrO2 and cellulose with polymeric matrix. The enhancement in barrier properties with improved dielectric permittivity can enable the as‐synthesized films for semiconducting packaging applications.
中文翻译：
纳米ZrO2增强纤维素结合的聚甲基丙烯酸乙酯/聚乙烯醇复合薄膜作为半导体包装材料
通过结合纤维素和纳米ZrO 2（PEMA / PVA-C @ ZrO 2），可以使用简单的原位聚合工艺合成纳米复合膜。由于纤维素和氧化锆的联合效应，通过FTIR，XRD，XPS，FESEM，HRTEM，DLS和AFM研究了纤维素，氧化锆的组合效应，从而注意到了结构，形态和功能特性的变化。膜中颗粒的分布由动态光散射（DLS）确定。发现，在纳米ZrO 2的3重量％时，介电常数随渗滤而增加。此外，发现纳米ZrO 2含量为4 wt％时，介电常数（ε'）值为1 Hz，介电损耗低（Tanδ= 1.74），最佳介电常数为1 Hz时为172。。氧化锆与聚合物基体之间的界面粘合力改善了合成膜的机械和热特性。还测量了纳米复合膜的耐化学性，可生物降解的特性和折射率。值得注意的是，由于纳米ZrO 2和纤维素与聚合物基体的协同结合，阻隔性能提高了20倍。阻挡性能的提高和介电常数的提高可以使合成薄膜用于半导体包装应用。
更新日期：2020-03-31
中文翻译：
纳米ZrO2增强纤维素结合的聚甲基丙烯酸乙酯/聚乙烯醇复合薄膜作为半导体包装材料
通过结合纤维素和纳米ZrO 2（PEMA / PVA-C @ ZrO 2），可以使用简单的原位聚合工艺合成纳米复合膜。由于纤维素和氧化锆的联合效应，通过FTIR，XRD，XPS，FESEM，HRTEM，DLS和AFM研究了纤维素，氧化锆的组合效应，从而注意到了结构，形态和功能特性的变化。膜中颗粒的分布由动态光散射（DLS）确定。发现，在纳米ZrO 2的3重量％时，介电常数随渗滤而增加。此外，发现纳米ZrO 2含量为4 wt％时，介电常数（ε'）值为1 Hz，介电损耗低（Tanδ= 1.74），最佳介电常数为1 Hz时为172。。氧化锆与聚合物基体之间的界面粘合力改善了合成膜的机械和热特性。还测量了纳米复合膜的耐化学性，可生物降解的特性和折射率。值得注意的是，由于纳米ZrO 2和纤维素与聚合物基体的协同结合，阻隔性能提高了20倍。阻挡性能的提高和介电常数的提高可以使合成薄膜用于半导体包装应用。
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