耐高温无色透明的PI薄膜的5种制备方法介绍

由于分子间和分子内的CTC效应，传统的PI薄膜在可见光范围内有很强的吸收，呈现较深的颜色，限制了其在显示领域的应用。因此，制备耐高温无色透明的聚酰亚胺薄膜已成为显示技术发展中的关键科学问题之一。

从分子进行结构系统设计问题出发，需选用一个带有弱吸电子基团的二酐单体和弱给电子基团的二胺单体，以降低分子链间电荷信息传递重要作用，从而可以制备耐高温无色透明PI薄膜。

强电负性基团、脂环结构、大取代基、不对称结构和刚性非共面结构的引入有利于无色透明PI的制备。

这些基团的引入可以降低分子链的有序性和对称性，从而减少 PI 分子链的积累，增加分子链的自由体积，扰乱链间的共轭，抑制分子间或分子内电荷转移复合物的形成，降低 PI 在可见光区的吸收，提高薄膜的透过率。

虽然 CTC 作用不利于 PI 的光学性能，但它使得分子链之间具有很强的相互作用，从而限制了分子链的运动，保证了 PI 优异的热性能。有利于材料光学透明性的分子结构设计往往会在一定程度上降低材料的热性能，而增加材料热性能的结构因素，如刚性芳香结构和高度共轭结构，则会产生 cTC 效应，从而破坏材料的光学透明性。

一、引入强电负性基因

强电负性基团在一定程度上可以能够有效降低PI分子链的堆积，增大链间自由选择体积，降低知识分子内和分子间电荷进行转移之间相互促进作用，提高PI薄膜的透明度。

由于三氟甲基具有较强的电子吸收能力和较大的自由体积，在 PI 结构中引入含氟基团可以减少分子内和分子间的电荷转移相互作用，因此制备了无色透明的PI薄膜。

二、引入大取代基因

在PI结构中引入大体积取代基团，一方面我们能够进行有效方法降低链间相互促进作用，增加链间距离，从而达到降低链堆积密度，另一重要方面大体积基团之间可以通过阻碍中国电子信息流动和分子链间的共轭作用和CTC形成的概率，从而不断提高学习材料的透明度和溶解性。同时大体积取代基团的引入企业不会造成破坏分子链的刚性，在一定程度上需要保持了材料的热性能。

虽然引入大体积取代基可以提高聚酰亚胺薄膜的透光率，但是大部分聚酰亚胺薄膜仍然具有一定的颜色，难以合成具有大体积侧基的单体，从而限制了聚酰亚胺薄膜的应用。

三、引入脂环结构

在传统PI中引入脂环结构可以用来制备耐高温的无色透明PI薄膜，因为脂环结构可以破坏芳香族PI链段上的共轭结构，降低分子链间的相互作用力，增加链间自由体积，减少CTC的形成，从而提高PI薄膜的透明性和溶解性，同时保持薄膜良好的热稳定性。

四、引入不对称和刚性非共平面结构

传统PI一般企业具有一定刚性对称的分子进行结构，由于链间较强的CTC作用，分子链紧密堆积，赋予了PI良好的耐热性、力学系统性能和耐溶剂性，但是对于规整的结构设计一般会使其溶解性较差，给加工技术带来影响很大发展问题。

非对称刚性非共面结构的引入破坏了 PI 分子链的对称性，降低了分子链的规则性，增加了分子链之间的自由体积，使其具有良好的溶解性。

此外，还破坏了链间的共轭，减少了 CTC 的形成，有利于制备透明 PI 薄膜。

五、引入无机纳米粒子

引入可聚合的无机纳米粒子系统也是作为一种在维持 PI 良好学习光学技术性能的同时，提高其热性能的方法。无机纳米粒子进行一般企业具有一定刚性的内核空间结构，这是它提高 PI 热性能的主要问题原因，而带有可聚合基团的无机纳米粒子，能够更加均匀分布分散在 PI 分子链中，有效方式避免了无机物的团簇，有利于学生得到透明性以及良好的PI薄膜。