过程工程学报 ›› 2025, Vol. 25 ›› Issue (2): 210-220.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224184CSTR: 32067.14.jproeng.224184
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李子健1,4, 吴任钊3, 董海峰2,3*, 易芬云1, 王彦4, 陈德富5, 蔡玉富5
Zijian LI1,4, Renzhao WU3, Haifeng DONG2,3*, Fenyun YI1, Yan WANG4, Defu CHEN5, Yufu CAI5
摘要: 无色聚酰亚胺(CPI)广泛用作柔性显示器件的盖板、基板以及触控层面板,这些领域要求CPI具有高玻璃化转变温度(Tg)、低热膨胀系数、出色的光学透明度以及良好的力学性能。CPI主要通过引入含氟基团改变分子链的化学结构的方法获得,这种方法制备可以得到透光率高的CPI,但同时也会造成其热性能和力学性能的下降。二维无机材料改性的方法可以有效改善CPI的热学和力学性能。然而,与CPI相容性差、改性工艺复杂等技术难题也限制了二维无机材料在CPI改性中的应用。基于此,本研究提出二维有机聚合物——二维聚酰胺(2DPA)改性CPI的新方法,并通过溶液相混法和两步热酰亚胺法制备了2DPA/CPI复合薄膜。分析了2DPA的结构及性能,并探究了2DPA添加量对2DPA/CPI复合薄膜的透光率、吸水率、Tg和拉伸强度等性能的影响规律。结果表明,在不影响透光率的情况下,2DPA/CPI复合薄膜中2DPA的添加量为1wt%时效果最佳,与CPI膜相比,Tg从338℃提高至358℃;拉伸强度达到了71.44 MPa,断裂伸长率达4.34%,分别提升了21.37%和24.36%;吸水率降低了39%,由3.33%降至2.03%。这种二维有机材料改性CPI复合材料的成功制备,为高性能CPI基复合材料的研究与应用提供了新思路,具有重要的研究意义。