傳統(tǒng)PI薄膜由于知識分子間和分子內(nèi)的CTC作用，在可見光范圍內(nèi)發(fā)展具有非常強(qiáng)烈的吸收，呈現(xiàn)較深的顏色，限制了其在顯示不同領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，制備耐高溫?zé)o色透明 PI 薄膜成為了研究顯示信息技術(shù)企業(yè)發(fā)展中國家關(guān)鍵的科學(xué)社會問題原因之一。
從分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā)，選擇具有弱吸電子基團(tuán)的二酐單體和具有弱給電子基團(tuán)的二胺單體，以減少分子鏈之間的電荷轉(zhuǎn)移，從而制備耐高溫?zé)o色透明PI薄膜。
引入強(qiáng)電負(fù)性基團(tuán)、脂肪環(huán)結(jié)構(gòu)、大取代基、不對稱結(jié)構(gòu)和剛性非共面結(jié)構(gòu)有利于制備無色透明 PI。
這些基團(tuán)的引入可以降低分子鏈的有序性和對稱性，從而減少PI分子鏈的堆積，在一定程度上增加分子鏈的自由空間體積，破壞鏈間共軛，從而抑制或減少分子間或分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合物的形成，減少PI對可見光的吸收，提高薄膜的透過率。
雖然CTC作用對 PI 的光學(xué)性質(zhì)不利，但卻可以使得知識分子鏈間具有強(qiáng)的相互促進(jìn)作用，限制了分子鏈的運(yùn)動，保證了 PI 出色的熱性能。有利于提高材料進(jìn)行光學(xué)透明性的分子利用結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)企業(yè)往往我們會在發(fā)展一定程度上能夠降低建筑材料的熱性能；而增加熱性能的結(jié)構(gòu)影響因素，例如剛性芳香族結(jié)構(gòu)、高度共軛體系結(jié)構(gòu)，會帶來CTC效應(yīng)，往往會造成損害材料的光學(xué)透明性。
因此，為了獲得透明的耐高溫PI，研究人員正在努力尋找合適的分子設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)光學(xué)透明性和熱穩(wěn)定性之間的平衡。
引入強(qiáng)電負(fù)性基團(tuán)
強(qiáng)電負(fù)性能減少 PI 分子鏈的聚集，增加分子鏈之間的自由體積，減少電荷轉(zhuǎn)移相互作用，提高 PI 薄膜的透明度。
由于三氟甲基吸電子能力強(qiáng)，自由體積大，在PI結(jié)構(gòu)中引入含氟基團(tuán)可以減少分子內(nèi)和分子間的電荷轉(zhuǎn)移相互作用，從而制備無色透明的PI薄膜。
引入大取代基團(tuán)
在PI結(jié)構(gòu)中引入大體積取代基團(tuán)，一方面我們能夠進(jìn)行有效方法降低鏈間相互促進(jìn)作用，增加鏈間距離，從而達(dá)到降低鏈堆積密度，另一重要方面大體積基團(tuán)之間可以通過阻礙中國電子信息流動和分子鏈間的共軛作用和 CTC 形成的概率，從而不斷提高學(xué)習(xí)材料的透明度和溶解性。同時(shí)大體積取代基團(tuán)的引入企業(yè)不會造成破壞分子鏈的剛性，在一定程度上需要保持了材料的熱性能。
雖然可以通過引入大量取代基來提高PI膜的透光率，但是大多數(shù)所得聚合物膜仍然具有一定的顏色，并且難以合成具有大量側(cè)基的單體，這限制了它們的應(yīng)用。
引入脂環(huán)結(jié)構(gòu)
在傳統(tǒng) PI 薄膜中引入環(huán)狀結(jié)構(gòu)可以制備耐高溫透明 PI 薄膜，因?yàn)榄h(huán)狀結(jié)構(gòu)可以破壞芳香 PI 鏈的共軛結(jié)構(gòu)，降低分子鏈間的相互作用力，增加鏈間自由體積可以減少 CTC 的形成，從而提高 PI 薄膜的透明度和溶解性，保持薄膜良好的熱穩(wěn)定性。
引入非對稱和剛性非共面結(jié)構(gòu)
傳統(tǒng)PI一般企業(yè)具有一定剛性對稱的分子進(jìn)行結(jié)構(gòu)，由于鏈間較強(qiáng)的CTC作用，分子鏈緊密堆積，賦予了PI良好的耐熱性、力學(xué)系統(tǒng)性能和耐溶劑性，但是對于規(guī)整的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般會使其溶解性較差，給加工技術(shù)帶來影響很大發(fā)展問題。
在PI分子鏈上引入不對稱和剛性非共面結(jié)構(gòu)，可以破壞分子鏈的對稱性，降低分子鏈的規(guī)則性，增加分子鏈間的自由體積，使分子鏈具有良好的溶解性。 此外，鏈間的結(jié)合也被破壞，這減少了CTC的形成，有利于制備透明PI薄膜。
引入無機(jī)納米粒子
引入可聚合的無機(jī)納米粒子也是改善 PI 熱性能，同時(shí)保持其良好光學(xué)性能的一種方法。無機(jī)納米粒子通常具有剛性的核心結(jié)構(gòu)，這是其改善 PI 熱性能的主要原因，而具有可聚合基團(tuán)的無機(jī)納米粒子可以均勻地分散在 PI 分子鏈中，可以有效地避免無機(jī)團(tuán)簇的產(chǎn)生，并可以獲得透明性好的 PI 膜。
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