아마이드 결합 도입이 폴리이미드 화학 이미다화 반응의 동역학 경로 및 이후 구조와 성능 변화에 미치는 영향에 대한 이해 부족 문제를 해결하기 위해, 본 연구는 무색 투명 폴리이미드(CPI)와 폴리아미드-이미드(CPAI)를 연구 대상으로 하였다. 아마이드 결합 도입과 탈수제 사용량(60%~160%)이 화학 이미다화 반응 동역학, 완전 이미다화 후 집합 상태 구조, 필름의 기계적 및 광학적 특성에 미치는 영향을 체계적으로 조사하였다. 결과는 아마이드 결합 도입이 화학 이미다화 동역학 경로를 현저히 변화시킨다는 것을 보여주었다: CPI 시스템은 탈수제 사용량이 120% 이상일 때 반응 차수가 2차에서 1차로 전환되었고, CPAI 시스템은 60%~100% 구간에서 분자 내 수소 결합에 의해 1차 반응을 보였으나 120% 이상에서는 수소 결합 네트워크 약화로 2차 반응으로 전환되었다. 동역학 경로 차이는 필름 집합 상태 구조 변화에 추가적으로 영향을 미쳤다. X선 회절 및 복굴절 결과는 탈수제 사용량 증가가 사슬 적층 밀도를 높이고 평면 내 방향성을 강화하여 CPI 필름의 기계적 및 광학적 특성이 동반 향상됨을 나타냈다; 탈수제 사용량이 120% 이상일 때 인장 강도, 파단 신율 및 550 nm 투과율은 각각 130.3 MPa, 10.3%, 89.8%에 도달하였다. 이에 비해 CPAI 필름은 더 높은 인성을 보였으며 필름 균일성 향상으로 광학적 특성도 추가 개선되었다. 본 연구는 CPI/CPAI 필름의 화학 이미다화 공정 조절 및 종합 성능 최적화에 이론적 근거를 제공한다.

무색 투명 폴리이미드;화학 이미다화;반응 동역학;구조와 성능