用5种方法制备出耐高温无色透明的PI薄膜

传统PI薄膜由于知识分子间和分子内的CTC作用，在可见光范围内发展具有非常强烈的吸收，呈现较深的颜色，限制了其在显示不同领域的应用。因此，制备耐高温无色透明PI 薄膜成为了研究显示信息技术企业发展中国家关键的科学社会问题原因之一。

为了进行分子结构设计，必须选择具有弱诱导效应的二酐单体和具有弱电子给体基团的二胺单体，以减少分子链之间的电荷转移，从而制备耐高温和无色透明的 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。

这些功能基团的引入企业能够有效降低知识分子链的有序性和对称性，从而可以降低PI分子链的堆积，一定程度上不断增大以及分子链的空间自由选择体积，打乱链间的共轭相互作用，从而通过抑制或减少犯罪分子间或分子内的电荷转移络合物的形成，降低PI在可见光区域的吸收，提升薄膜的透光率。

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能够降低PI分子链的堆积，增大链间自由体积，降低分子内和分子间电荷转移相互作用，提高PI薄膜的透明度。

由于三氟甲基基团具有较强的吸电子能力和较大的自由体积，在PI的结构中引入含氟基团可以降低分子内和分子间电荷转移相互作用，从而制备无色透明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，一方面能够有效降低链间相互作用，增加链间距离，从而降低链堆积密度，另一方面大体积基团可以阻碍电子流动和分子链间的共轭作用和CTC形成的概率，从而提高材料的透明度和溶解性。同时大体积取代基团的引入不会破坏分子链的刚性，在一定程度上保持了材料的热性能。

虽然引入大体积取代基团可以提高PI薄膜的透光率，但是大部分所得的聚合物薄膜仍然带有一定的颜色，同时合成带有大体积侧基的单体较为困难，这就限制了它们的应用。

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。

介绍了非对称刚性非共面结构

传统的PI一般具有刚性和对称的分子结构。由于链间强烈的CTC效应，分子链紧密堆积，赋予PI良好的耐热性、力学性能和耐溶剂性。但规整的结构一般使其溶解性较差，给加工带来很大问题。

在PI分子链上引入信息不对称和刚性非共平面设计结构，能够进行破坏知识分子链的对称性，降低数据规整性，增加链间自由选择体积，赋予其良好的溶解性。

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也是一种在保持PI良好光学性能的同时提高其热性能的方法。无机纳米粒子一般具有刚性核结构，这是提高PI热性能的主要原因。而带有可聚合基团的无机纳米粒子可以均匀分散在PI分子链中，有效避免了无机物的聚集，有利于获得透明性好的PI薄膜。