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化学亚胺化聚酰亚胺薄膜的面内取向与热机械性能

DOI：10.1007/s10118-019-2173-8 期刊：Chinese Journal of Polymer Science 出版年份：2018 更新时间：2025-09-10 09:29:36
摘要： 对化学亚胺化聚酰亚胺（CIPI）薄膜和热亚胺化聚酰亚胺（TIPI）薄膜的热学及力学性能进行了系统研究。实验结果表明：与TIPI薄膜相比，CIPI薄膜展现出显著提升的拉伸强度和模量，同时热膨胀系数（CTE）明显降低。这些性能增强源于CIPI分子骨架的高度面内取向与紧密堆积结构。相较于约140°C启动的热亚胺化过程，乙酸酐与异喹啉引发的化学亚胺化甚至在室温下即可启动环化反应。生成的酰亚胺环限制了聚合物链的运动，并通过溶剂蒸发实现面内取向。此外，经120°C处理后，化学亚胺化薄膜中残留的小分子少于热亚胺化薄膜。高温下小分子挥发导致的聚合物链塑化效应受到显著抑制。同时，部分亚胺化的聚合物能抑制后续高温过程中主链的分解，有利于形成高分子量聚酰亚胺薄膜。因此，化学亚胺化路径在制备兼具高模量、高强度、高韧性以及优异热尺寸稳定性等综合性能的聚酰亚胺薄膜方面具有显著优势。
作者： Zhen-He Wang，Xing Chen，Hai-Xia Yang，Jiang Zhao，Shi-Yong Yang
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究化学亚胺化聚酰亚胺（CIPI）薄膜与热亚胺化聚酰亚胺（TIPI）薄膜的热学及力学性能，重点探讨亚胺化方法对所得聚酰亚胺薄膜聚集结构及性能的影响。

研究成果

化学亚胺化方法即使在室温下也能引发PAA树脂溶液中的环化反应，从而制得相比热亚胺化具有显著增强力学性能和热尺寸稳定性的PI薄膜。该方法为生产适用于柔性电子基板应用、具有优化性能的先进PI薄膜提供了优势途径。

研究不足

该研究聚焦于聚酰亚胺（PI）薄膜化学亚胺化与热亚胺化方法的对比，但未探究超出指定参数范围的化学成分变化或加工条件的影响。

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