鑽石舞台

以含氟梯形二胺和商品化二酐（6FDA、CpODA和HPMDA）為單體，通過間甲酚中的高溫縮聚製備了一系列CPIs（圖2左），並通過核磁氫譜和紅外光譜確認了聚合物的結構。由於含有剛性扭曲的N2BC結構，這些聚合物具有較大的平均分子鏈間距（5.5-6.1 Å，圖2右），並且隨着二胺上含氟取代基體積的增大而增大，其中CANAL-F/CF3的聚酰亞胺具有最大的分子鏈間距。由於較鬆散的分子鏈堆積以及含氟取代基和脂環單元的引入，這些CPI都可以溶於常規有機溶劑，且隨着含氟量的增加溶解性逐漸變好，部分聚合物甚至溶於氯仿、四氫呋喃等低沸點溶劑。

剛性扭曲的N2BC結構的引入降低了鏈段的運動能力，因此本文中的CPIs具有極高的Tg（390-479 °C，圖3a)和較好的尺寸穩定性 (CTE為 36-61 ppm K-1，圖3b)，但由於脂環結構的存在，其熱穩定性稍差，T5%在437-468 °C。除此之外，這些CPIs還具有較好的力學性能，其拉伸強度為71-113 MPa，模量為1.5-2.0 GPa，斷裂伸長率為8.2-107%。在採用相同二胺的情況下，基於CpODA的聚合物具有最高的Tg、最低的CTE和最好的力學性能；在採用相同二酐的前提下，基於CANAL-2F的聚合物熱性能和力學性能最佳。

本文中報道的CPI還具有優異的光學性能和介電性能。含氟取代基、脂環結構和剛性扭曲結構的引入阻礙了分子內和分子間電荷轉移配合物的形成，因此這些CPI都是完全無色的，其b*值、黃度值和霧度值分別小於2.2和0.5%，400nm處的透光率大於78%，折射率和雙折射也較低。此外，極化率較低的含氟取代基和脂環單元的引入也提高了聚酰亞胺的介電性能，這些CPI在10 GHz頻率下的介電常數為2.59-3.01，介電損耗因子為0.004-0.025。