封面说明

       封面展示了从分子结构设计层面，通过增强电荷转移效应和引入发色团结构，实现了黑色聚酰亚胺薄膜的高遮光特性。在视觉呈现上，薄膜完全遮蔽了其下方的铜导线，而两侧线路清晰可见；配合右上方光线仅照射薄膜边缘的视觉对比，阐释了该薄膜材料在集成载板中兼具视觉屏蔽与铜线路防氧化的双重功能，从而在保护电路设计知识产权与提升器件长期可靠性方面展现出明确的应用价值。封面整体设计以深黑为主色调，辅以蓝色光效，传递出从分子设计到封装应用的创新链路。该封面不仅突显了黑色聚酰亚胺在集成载板领域的实际潜力，也预示着其在高端电子封装与光管理材料中的发展前景。

文章亮点中文说明

1. 文章通过对聚酰亚胺材料领域内研究进展的系统梳理，归纳总结了两条并行的分子工程路径：一是通过精密调控给体-受体单元以主动强化CTC效应，使PI材料吸收谱带拓宽与红移；二是通过在分子中引入内源性光吸收单元的大平面共轭发色团，赋予PI材料高截止波长性能。对聚酰亚胺材料的光学性能进行理性与系统性的设计，从而实现颜色从无色、黄色到深黑的可控调节。

2. 文章系统对比了制备黑色聚酰亚胺的两种核心策略。一方面，剖析了复合型路径中碳基填料分散与性能平衡的共性挑战；另一方面，重点突出了更具前瞻性的本征型分子工程路径，详细阐述了通过精密分子设计(如构建强D-A结构、嵌入特定发色团)实现从分子层面到宏观黑色性能的协同优化，指明了高性能BPI的未来发展方向。

文章概述

广东工业大学陈旭东教授团队在最新发表在《高分子学报》的综述中，系统综述了黑色聚酰亚胺薄膜在结构设计、性能调控与应用拓展方面的研究进展。文章首先阐述了PI的基本结构与性能，并指出其着色机制主要源于分子内与分子间电荷转移络合物(CTC)对可见光的吸收。

作者将BPI分为复合型与本征型两大类，并详细评述了各自的制备策略与性能特点。复合型BPI通过引入炭黑、碳纳米管、石墨烯或金属氧化物等填料实现黑色外观，但常面临填料分散不均、界面相容性差等问题；本征型BPI则通过分子工程设计，如引入富电子二胺以增强CTC效应、引入共轭发色团(如TPCP、TDPP、蒽醌等)以拓宽材料紫外吸收范围，实现从分子层面调控光吸收行为。

文章进一步总结了BPI在多个前沿领域中的突破性应用。例如，在柔性印刷线路板中，BPI可有效防止电路逆向工程；在显示器件中，作为像素定义层(PDL)可吸收杂散光、提升对比度；在航天热控领域，BPI作为“超黑”涂层表现出优异的抗原子氧侵蚀与抗紫外老化性能；在太阳能驱动水蒸发系统中，BPI凭借宽谱光吸收与高效光热转换能力，实现了高通量水蒸发。

最后，文章指出未来BPI研究面临的挑战与发展方向，主要包括：实现全可见光波段的高效吸收、平衡黑度与电绝缘性/热稳定性之间的矛盾、开发低成本且可规模化生产的本征型BPI单体、以及推动BPI在更高频段的低介电损耗应用等。该综述首次从材料体系分类、颜色产生机制、性能优化策略及多功能应用四个维度，对黑色聚酰亚胺进行了全面梳理，为相关基础研究与应用开发提供了清晰视角与重要参考。

文章背景

随着柔性电子、航空航天及高频通信等领域的快速发展，对高性能聚合物基板材料在光学隐蔽性、热稳定性、机械强度及介电性能等方面的要求日益提升。聚酰亚胺(PI)作为一类高性能聚合物，因其优异的热稳定性、机械性能和电绝缘性而被广泛应用。然而，传统PI薄膜的高透光性和表面反射限制了其在高端电子器件中的应用，特别是在需要防止电路逆向工程和光学干扰的场景。

黑色聚酰亚胺(BPI)，作为一种新型功能材料，不仅保留了传统PI的优良性能，还具备卓越的光屏蔽能力、低光泽度和良好的抗氧化性，成为柔性印刷电路板(FPCB)、显示器件和航天热控等领域的理想基材。目前，BPI的制备主要分为复合型(添加黑色填料)和本征型(通过分子设计增强电荷转移效应或引入发色团)两大策略。尽管已有大量研究，但整合其多维度进展的系统性综述目前尚缺，相关领域的整体发展脉络尚未得到充分探讨。

本文为“高分子复合材料与自修复材料”专辑特约综述，发表在《高分子学报》2026年第2期。本文第一作者为广东工业大学博士研究生占德志，通信联系人为陈旭东教授、钟世龙副教授和陈瑞博士后。

引用本文

占德志, 张婉莹, 黄振轩, 钟浩, 黎锦如, 钟世龙, 陈瑞, 汪成, 陈旭东. 黑色聚酰亚胺薄膜：结构、性能与应用 . 高分子学报, 2026, 57(2), 339-364.Zhan, D. Z.; Zhang, W. Y.; Huang, Z. X.; Zhong, H.; Li, J. R.; Zhong, S. L.; Chen, R.; Wang, C.; Chen, X. D. Black polyimide films: structures, properties, and applications. Acta Polymerica Sinica (in Chinese), 2026, 57(2), 339-364