Materiais de cobertura de displays flexíveis enfrentam o desafio de equilibrar alta transparência, resistência a altas temperaturas e confiabilidade complexa em serviço. Neste trabalho, por meio do controle da rigidez da cadeia molecular e do volume livre, preparou-se uma série de filmes de poliimida transparente e incolor (CPI). O estudo revelou que, com o aumento da rigidez da cadeia molecular, a temperatura de transição vítrea (T_g) e a hidrofobicidade melhoraram, enquanto as propriedades mecânicas apresentaram correlação mais forte com a densidade de empacotamento das cadeias e o conteúdo de ligações de hidrogênio. Entre eles, o CPI-CBDA, que contém uma estrutura rígida de ciclo butano não conjugado, devido ao seu pequeno volume livre, muitas ligações de hidrogênio e empacotamento compacto das cadeias moleculares, combina alta transparência (transmissão média de 380~780 nm T_av=87.02%), alta resistência térmica, baixa expansão (coeficiente médio de expansão térmica CTE=10.52×10^-6/K de 50 a 250 ℃) e excelentes propriedades mecânicas. Na avaliação de serviço, após 500.000 ciclos de flexão dinâmica (raio de curvatura R=2 mm), a taxa de perda de T_av da maioria das amostras foi inferior a 3%, a taxa de retenção da resistência à tração foi superior a 85%, enquanto a resistência das películas comerciais de PET foi inferior a 56%. É notável que algumas amostras tiveram aumento no módulo de Young após a flexão, possivelmente devido à orientação das cadeias moleculares induzida por deformação cíclica localizada. O estudo de envelhecimento por UV indicou que o CPI-CBDA apresentou a melhor estabilidade, com um mecanismo de envelhecimento faseado: a estrutura do ciclo butano decompõe-se inicialmente, seguida pela ruptura das ligações fracas; simultaneamente ocorrem reações de reticulação entre as cadeias moleculares, compensando coletivamente a degradação mecânica, resultando em taxa de retenção de T_av de até 97.1% após irradiação UV, e taxas de retenção da resistência à tração e módulo que atingem 119.4% e 140.1%, respectivamente.

poliimida transparente incolor; controle da estrutura molecular; durabilidade à flexão dinâmica; resistência a UV