关键词：聚酰亚胺；薄膜；炔基二酐；苯并咪唑二胺；化学交联；氢键作用；高耐热；尺寸稳定性
聚酰亚胺（PI）因其优异的综合性能，是柔性显示器件聚合物基板材料的最佳选择。然而，传统PI薄膜的耐热性与尺寸热稳定性无法满足苛刻的应用要求，如何大幅度提升PI薄膜的耐热性和尺寸热稳定性，以更好地满足耐高温超低膨胀基板材料的应用要求，是目前该领域面临的挑战。
近期，研究人员通过共聚向含苯并咪唑结构的PI主链中引入炔基结构，通过热引发化学交联反应构建化学限域位点，以此抑制高温下氢键的减弱和解离，通过交联和高温下更加稳定的氢键协同性，进而提高PI薄膜在高温下的尺寸稳定性。
研究人员采用乙炔基双苯酐（EBPA）、联苯二酐（BPDA）与苯并咪唑二胺（PABZ），通过热酰亚胺化法及高温退火处理制备了不同炔基含量的系列PI薄膜，EBPA含量分别为0%、4%、8%、14%和20%。
研究发现，相对于线性结构的PI薄膜，所制备交联结构的PI薄膜在℃的强氢键含量达到26.1%，与未交联薄膜体系相比提高了近50%。
受益于高温下的强氢键作用含量的提高，以及化学交联作用的存在，所制备交联结构PI薄膜表现出优异的耐热性能和超低热膨胀系数（CTE）。随着交联程度的提高，PI薄膜的玻璃化转变温度（Tg）由℃逐渐提升至℃左右。
系列交联结构薄膜在高温~℃范围的CTE值显著下降，从33.8ppm/K降低至5.1ppm/K；40~°C宽温度范围内的面内CTE也有所降低，仅为2.1ppm/K。此外，交联结构PI薄膜的拉伸强度和模量呈增大趋势，拉伸强度可高达MPa。
与不含氢键相互作用的苯并噁唑体系PI薄膜对比发现，在高温阶段的交联反应抑制了PI薄膜中氢键的减弱和解离，使氢键相互作用在高温下稳定性增加，强氢键含量显著增加。交联本身以及交联限域效应带来的氢键相互作用稳定性，协同提高了PI薄膜的尺寸热稳定性。该方法制备的高耐热及高尺寸稳定性PI薄膜有望应用于AMOLED的耐高温基底材料。
研究成果发表在国际学术期刊高分子学报（，PublishedOnline），第一作者和通讯作者分别是四川大学的L.B.Luo和X.Y.Liu。
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