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(huì)問題原因之一。

為了進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，必須選擇具有弱誘導(dǎo)效應(yīng)的二酐單體和具有弱電子給體基團(tuán)的二胺單體，以減少分子鏈之間的電荷轉(zhuǎn)移，從而制備耐高溫和無色透明的 PI 薄膜。

強(qiáng)電負(fù)性基團(tuán)、脂環(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)的引入有利于無色透明PI的制備。

這些功能基團(tuán)的引入企業(yè)能夠有效降低知識分子鏈的有序性和對稱性，從而可以降低PI分子鏈的堆積，一定程度上不斷增大以及分子鏈的空間自由選擇體積，打亂鏈間的共軛相互作用，從而通過抑制或減少犯罪分子間或分子內(nèi)的電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物的形成，降低PI在可見光區(qū)域的吸收，提升薄膜的透光率。

雖然 CTC 作用不利于 PI 的光學(xué)性能，但它使得分子鏈之間具有很強(qiáng)的相互作用，從而限制了分子鏈的運(yùn)動(dòng)，保證了 PI 優(yōu)異的熱性能。有利于材料光學(xué)透明性的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往會(huì)在一定程度上降低材料的熱性能，而增加材料熱性能的結(jié)構(gòu)因素，如剛性芳香結(jié)構(gòu)和高度共軛結(jié)構(gòu)，則會(huì)產(chǎn)生 cTC 效應(yīng)，從而破壞材料的光學(xué)透明性。

一、引入強(qiáng)電負(fù)性基因

強(qiáng)電負(fù)性基團(tuán)在一定程度上能夠降低PI分子鏈的堆積，增大鏈間自由體積，降低分子內(nèi)和分子間電荷轉(zhuǎn)移相互作用，提高PI薄膜的透明度。

由于三氟甲基基團(tuán)具有較強(qiáng)的吸電子能力和較大的自由體積，在PI的結(jié)構(gòu)中引入含氟基團(tuán)可以降低分子內(nèi)和分子間電荷轉(zhuǎn)移相互作用，從而制備無色透明PI薄膜。

二、引入大取代基因

在PI結(jié)構(gòu)中引入大體積取代基團(tuán)，一方面能夠有效降低鏈間相互作用，增加鏈間距離，從而降低鏈堆積密度，另一方面大體積基團(tuán)可以阻礙電子流動(dòng)和分子鏈間的共軛作用和CTC形成的概率，從而提高材料的透明度和溶解性。同時(shí)大體積取代基團(tuán)的引入不會(huì)破壞分子鏈的剛性，在一定程度上保持了材料的熱性能。

雖然引入大體積取代基團(tuán)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帶有一定的顏色，同時(shí)合成帶有大體積側(cè)基的單體較為困難，這就限制了它們的應(yīng)用。

三、引入脂環(huán)結(jié)構(gòu)

在傳統(tǒng)PI中引入脂環(huán)結(jié)構(gòu)可以用來制備耐高溫的無色透明PI薄膜，因?yàn)橹h(huán)結(jié)構(gòu)可以破壞芳香族PI鏈段上的共軛結(jié)構(gòu)，降低分子鏈間的相互作用力，增加鏈間自由體積，減少CTC的形成，從而提高PI薄膜的透明性和溶解性，同時(shí)保持薄膜良好的熱穩(wěn)定性。

介紹了非對稱剛性非共面結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的PI一般具有剛性和對稱的分子結(jié)構(gòu)。由于鏈間強(qiáng)烈的CTC效應(yīng)，分子鏈緊密堆積，賦予PI良好的耐熱性、力學(xué)性能和耐溶劑性。但規(guī)整的結(jié)構(gòu)一般使其溶解性較差，給加工帶來很大問題。

在PI分子鏈上引入信息不對稱和剛性非共平面設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)行破壞知識分子鏈的對稱性，降低數(shù)據(jù)規(guī)整性，增加鏈間自由選擇體積，賦予其良好的溶解性。

此外，還破壞了鏈間的共軛，減少了 CTC 的形成，有利于制備透明 PI 薄膜。

五、引入無機(jī)納米粒子

引入可聚合的無機(jī)納米粒子也是一種在保持PI良好光學(xué)性能的同時(shí)提高其熱性能的方法。無機(jī)納米粒子一般具有剛性核結(jié)構(gòu)，這是提高PI熱性能的主要原因。而帶有可聚合基團(tuán)的無機(jī)納米粒子可以均勻分散在PI分子鏈中，有效避免了無機(jī)物的聚集，有利于獲得透明性好的PI薄膜。