高耐热性透明聚酰***的合成及应用研究

2l世纪以来，以新能源、新材料等技术为代表的高新技术已成为国际竞争的焦点，高技术的发展又向各种材料提出了更多的要求。在各种光学材料中，传统的一些有机光学材料如聚甲基***甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)和聚***(PC)虽在可见光波长范围内具有良好的光透明性，但是其耐温性不超过150℃，从而限制了其在需要在高温环境下的使用。目前用于柔性太阳能电池底板、液晶显示器的ITO底板以替代易碎、高重量玻璃的聚合物材料需要经受250℃以上的加工处理，而且其透明性需与玻璃相当。在目前可使用的有机材料中，透明聚酰***是***材料。耐高温透明PI可克服如聚酯(PET)、高温尼龙(PPA)等不耐紫外线、吸收率太高和高温加工工艺产生的与无机材料不匹配等问题。此外，由于其具有优异的耐热性、介电性、柔韧性和绝缘性，使其在航空航天、微电子和电器材料方面得到了广泛的应用。但是传统的聚酰***膜材很难做到高透明性，如以均苯四酐和4,4'-二苯醚二胺合成的聚酰***(PMDA／4，4’-ODA)为代表的那样，通常的聚酰***的可见光吸收端延长至500nm左右，着色成黄褐色或茶褐色。在芳香族聚酰***中一般所看到的这种从紫色可见区有较强的光吸收，例如用于宇宙用途用的多层隔热膜和太阳能电池板等应用中，它是发热的主要原因，还有在感光性聚酰***中，光被聚酰***的骨架所吸收，光达不到膜深处的感光基而产生问题。聚酰***带色是由于在大分子主链中交替的二酐残基羰基中的吸电子作用和二胺残基的给电
子作用产生的分子内与分子间的电荷转移络合物(CTC)所引起的。这样给电子能力越强的二胺与吸电子能力越强的二酐聚合所形成的聚酰***膜www.pibomo.com材的颜色就会越深。合成出高耐热、高透明的聚酰***膜材一直都是近年来研究的热点，科学家们提出了很多切实可行的路径。其中，通过降低分子内或分子间的作用力来设计无色耐高温透明聚酰***是一个***主要的途径，本文首先对聚酰***的结构与光透过性(有色的原因)，特别是电荷转移(CT)作用为基础来进行说明，然后对于近年来为了增加聚酰***透明性的方法进行阐述。