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CN116096686A - 涂覆玻璃制品的方法 - Google Patents

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CN116096686A
CN116096686A CN202180043738.4A CN202180043738A CN116096686A CN 116096686 A CN116096686 A CN 116096686A CN 202180043738 A CN202180043738 A CN 202180043738A CN 116096686 A CN116096686 A CN 116096686A
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polymer
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fluorinated polyimide
less
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A·G·法捷耶夫
S·S·K·高亚尔
何晓霞
D·亨利
李崀浪
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Abstract

涂覆玻璃制品的方法包括：获得玻璃制品；选择包含氟化聚酰亚胺的涂料；以及用所选择的包含氟化聚酰亚胺的涂料涂覆玻璃制品。氟化聚酰亚胺具有小于或等于300KJ/摩尔的内聚能密度；和小于或等于625K的玻璃化转变温度(Tg)。

Description

涂覆玻璃制品的方法
本申请根据35U.S.C.§119要求2020年6月17日提交的系列号为63/040,087的美国临时申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并将其通过引用全文纳入本文。
背景
技术领域
本说明书一般涉及涂覆玻璃制品的方法，更具体而言，涉及用氟化聚酰亚胺涂覆玻璃制品的方法。
背景技术
玻璃制品被用于许多应用中，例如，电子装置的屏幕，以及包括药物在内的物质的容器。虽然玻璃制品具有优点，例如光学透明性、化学耐久性、化学惰性等，但是对于一些应用，玻璃具有某些弊端。例如，相比于其他材料，玻璃可能更易受到刮擦、裂纹和其他损伤。
为了解决上述问题以及与玻璃制品相关的其他担忧，可以使用涂层来改进玻璃制品的各种性质。例如，可以将抗摩擦涂层施涂于玻璃制品以减少玻璃制品与另一物体(包括但不限于另一玻璃制品)之间的接触所造成的损伤。此外，可以在搬运期间将涂层施涂于玻璃制品，然后在随后的过程(例如，灭菌等)期间移除。然而，许多不同的材料可以用于形成玻璃制品的涂层，可能难以确定哪种材料最适于满足给定的需要。另外，并非所有的涂层材料都可作为所有玻璃制品的涂层。
因此，需要通过在将涂层施涂于玻璃制品之前确定涂层材料是否合适的涂覆玻璃制品的方法。
发明内容
根据第1方面，一种用于涂覆玻璃制品的方法，所述方法包括：获得玻璃制品；选择包含氟化聚酰亚胺的涂料，所述氟化聚酰亚胺具有：小于或等于300KJ/mol(KJ/摩尔)的内聚能密度；和小于或等于625K的玻璃化转变温度(Tg)；以及用所选择的包含氟化聚酰亚胺的涂料涂覆玻璃制品。
第2方面包括第1方面的涂覆玻璃制品的方法，其中，氟化聚酰亚胺具有低的氟密度。
第3方面包括第1和第2方面中任一方面的涂覆玻璃制品的方法，其中，包含氟化聚酰亚胺的涂料的摩擦系数满足下述不等式：
Figure BDA0004006408710000021
其中，CED是氟化聚酰亚胺涂料的内聚能密度，fF是聚合物重复单元中的氟原子数除以聚合物重复单元中的重原子的总数，并且Tg是氟化聚酰亚胺涂料的玻璃化转变温度。
第4方面包括第1至第3方面中任一方面的涂覆玻璃制品的方法，其中，氟化聚酰亚胺具有中等氟密度，并且氟化聚酰亚胺具有小于或等于575K的Tg。
第5方面包括第4方面的涂覆玻璃制品的方法，其中，包含氟化聚酰亚胺的涂料的摩擦系数满足下述不等式：
Figure BDA0004006408710000022
其中，CED是氟化聚酰亚胺涂料的内聚能密度，fF是聚合物重复单元中的氟原子数除以聚合物重复单元中的重原子的总数，并且Tg是氟化聚酰亚胺涂料的玻璃化转变温度。
第6方面包括第1至第3方面中任一方面的涂覆玻璃制品的方法，其中，氟化聚酰亚胺涂料包括具有高氟密度的聚合物，并且氟化聚酰亚胺涂料具有小于或等于500K的Tg。
第7方面包括第6方面的涂覆玻璃制品的方法，其中，氟化聚酰亚胺涂料的摩擦系数满足下述不等式：
0.27≥-5.09*10-4*CED-0.463*fF+4.683*10-5*Tg+0.373，其中，CED是氟化聚酰亚胺涂料的内聚能密度，fF是聚合物重复单元中的氟原子数除以聚合物重复单元中的重原子的总数，并且Tg是氟化聚酰亚胺涂料的玻璃化转变温度。
第8方面包括第1至第7方面中任一方面的涂覆玻璃制品的方法，其中，氟化聚酰亚胺具有小于或等于8.6(卡/cm3)1/2的溶解度。
第9方面包括第1至第8方面中任一方面的涂覆玻璃制品的方法，其中，玻璃制品是玻璃药物容器，其具有内表面和外表面。
第10方面包括第9方面的用于涂覆玻璃制品的方法，其中，用所选择的包含氟化聚酰亚胺的涂料涂覆玻璃制品的步骤包括：涂覆玻璃药物容器的外表面的至少一部分。
第11方面包括第1至第10方面中任一方面的涂覆玻璃制品的方法，其中，选择包含氟化聚酰亚胺的涂料包括：挑选原始聚合物化学物质；用官能团对原始聚合物化学物质进行改性以产生多种改性的聚合物化学物质；确定多种改性的聚合物化学物质中的每一种的内聚能密度(CED)；确定多种改性的聚合物化学物质中的每一种的Tg；从多种改性的聚合物化学物质中挑选指定聚合物化学物质的组，其中，指定组的聚合物化学物质中的每种聚合物化学物质的CED小于或等于原始聚合物化学物质的CED，并且指定组的聚合物化学物质中的每种聚合物化学物质的Tg小于原始聚合物化学物质的Tg；确定指定组的聚合物化学物质中的每种聚合物化学物质的摩擦系数；以及从指定组的聚合物化学物质中挑选所选择的聚合物化学物质，其中，该选择的聚合物化学物质的摩擦系数小于原始聚合物化学物质的摩擦系数。
第12方面包括第11方面的涂覆玻璃制品的方法，其中，对原始聚合物化学物质进行改性包括：识别原始聚合物化学物质的主链结构，其中，所述主链结构包括一个或多个连接位点；提供侧链结构的组；以及以组合的方式将侧链结构组中的每个侧链结构连接到主链结构的所述一个或多个连接位点。
第13方面包括第12方面的涂覆玻璃制品的方法，其中，主链结构包括二酐单体结构。
第14方面包括第13方面的涂覆玻璃制品的方法，其中，二酐单体结构包括选自下组的一个或多个成员：
Figure BDA0004006408710000031
第15方面包括第12方面中任一方面的涂覆玻璃制品的方法，其中，侧链结构组包括一种或多种二胺。
第16方面包括第15方面的涂覆玻璃制品的方法，其中，所述一种或多种二胺包括选自下组的一个或多个成员：
Figure BDA0004006408710000041
Figure BDA0004006408710000051
第17方面包括第12方面的涂覆玻璃制品的方法，其中，在以组合的方式将侧链结构组中的每种侧链连接到主链结构的所述一个或多个连接位点之前，对原始聚合物化学物质的主链结构进行改性。
第18方面包括第17方面的涂覆玻璃制品的方法，其中，原始聚合物化学物质的主链结构通过扩展主链结构，收缩主链结构，或者切换主链结构的化学基团来改性。
在第19方面中，一种形成具有低摩擦系数的氟化聚酰亚胺的方法，所述方法包括：挑选原始聚合物化学物质；用官能团对原始聚合物化学物质进行改性以产生多种改性的聚合物化学物质；确定多种改性的聚合物化学物质中的每一种的内聚能密度(CED)；确定多种改性的聚合物化学物质中的每一种的Tg；从多种改性的聚合物化学物质中挑选指定的聚合物化学物质的组，其中，指定组的聚合物化学物质中的每种聚合物化学物质的CED小于或等于原始聚合物化学物质的CED，并且指定组的聚合物化学物质中的每种聚合物化学物质的Tg小于原始聚合物化学物质的Tg；确定指定组的聚合物化学物质中的每种聚合物化学物质的摩擦系数；以及由指定组的聚合物化学物质形成选择的聚合物化学物质，其中，该选择的聚合物化学物质具有指定组的聚合物化学物质中的最小的摩擦系数。
第20方面包括第19方面的形成具有低摩擦系数的氟化聚酰亚胺的方法，其中，确定指定组的聚合物化学物质中的每种聚合物化学物质的摩擦系数采用下式：
Figure BDA0004006408710000052
其中，CED是氟化聚酰亚胺涂料的内聚能密度，fF是聚合物重复单元中的氟原子数除以聚合物重复单元中的重原子的总数且其小于0.1，并且Tg是氟化聚酰亚胺涂料的玻璃化转变温度。
第20方面包括第19方面的形成具有低摩擦系数的氟化聚酰亚胺的方法，其中，确定指定组的聚合物化学物质中的每种聚合物化学物质的摩擦系数：
Figure BDA0004006408710000053
其中，CED是氟化聚酰亚胺涂料的内聚能密度，fF是聚合物重复单元中的氟原子数除以聚合物重复单元中的重原子的总数并且fF大于0.1且小于0.15，并且Tg是氟化聚酰亚胺涂料的玻璃化转变温度。
第22方面包括第19方面的形成具有低摩擦系数的氟化聚酰亚胺的方法，其中，确定指定组的聚合物化学物质中的每种聚合物化学物质的摩擦系数采用下式：
CoF＝-5.09*10-4*CED-0.463*fF+4.683*10-5*Tg+0.373，其中，CED是氟化聚酰亚胺涂料的内聚能密度，fF是聚合物重复单元中的氟原子数除以聚合物重复单元中的重原子的总数且其大于0.15，并且Tg是氟化聚酰亚胺涂料的玻璃化转变温度。
在以下的具体实施方式中给出了其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下具体实施方式、权利要求书以及附图在内的本文所述的各个实施方式而被认识。
应理解，前述的一般性描述和下文的具体实施方式都描述了各个实施方式且都旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对各个实施方式的进一步理解，附图并入本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了本文所描述的各个实施方式，并且与说明书一起用于解释所要求保护的主题的原理和操作。
附图说明
图1是示出了
Figure BDA0004006408710000061
和CP1聚酰亚胺的溶解度和摩擦系数的图表；
图2A和2B是根据本文公开和所述的实施方式，计算机聚合物筛选的方法的流程图；
图3是根据本文公开和所述的实施方式，绘制了x轴上的模拟化氟化聚酰亚胺的摩擦系数相对于y轴上的模拟化氟化聚酰亚胺的溶解度的图表；
图4是根据本文公开和所述的实施方式，绘制了x轴上的氟化聚酰亚胺的内聚能密度相对于y轴上的模拟化氟化聚酰亚胺的摩擦系数的图表；
图5是根据本文公开和所述的实施方式，绘制了x轴上的氟化聚酰亚胺的玻璃化转变温度和氟密度相对于y轴上的模拟化氟化聚酰亚胺的计算摩擦系数的图表；
图6是根据本文公开和所述的实施方式，绘制了x轴上的氟化聚酰亚胺的摩擦系数相对于y轴上的模拟化氟化聚酰亚胺的预计摩擦系数的图表；
图7是根据本文公开和所述的实施方式，绘制了x轴上的氟化聚酰亚胺的实验摩擦系数相对于y轴上的氟化聚酰亚胺的预计摩擦系数的图表；并且
图8根据本文公开和所述的实施方式，示意性描绘了一种玻璃容器。
具体实施方式
现将具体参考用于涂覆玻璃制品的方法的实施方式。只要可能，在附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部分。在实施方式中，一种涂覆玻璃制品的方法包括：获得玻璃制品；选择包含氟化聚酰亚胺的涂料，所述氟化聚酰亚胺具有：小于或等于300KJ/mol的内聚能密度；和小于或等于625K的玻璃化转变温度(Tg)；以及用所选择的包含氟化聚酰亚胺的涂料涂覆玻璃制品。本文将具体参照附图对烧制陶瓷坯体的方法的各种方法进行描述。
许多玻璃制品，尤其是玻璃药物容器包括涂层。特别有用的一种类型的涂层是抗摩擦涂层，其减小玻璃制品表面的摩擦系数(CoF)。在药物应用中，涂层帮助灌装操作,因为涂层：(i)在接触时最大程度地减少玻璃微粒生成；(ii)增加玻璃制品表面的耐磨损性并最大程度地减少裂纹的形成；(iii)减少与玻璃相关事件有关的中断次数并改进灌装操作中的容器的流动；(iv)使容器更均匀、一致且更快地流过灌装线，因此改进玻璃的可加工性，从而使得灌装线的利用率和速度增加。
常见的涂料/涂层化学物质基于均苯四甲酸二酐-4,4’-二氨基二苯基醚(PMDA–ODA)聚酰亚胺。一种这样的聚酰亚胺可作为杜邦公司(DuPont)制造的
Figure BDA0004006408710000071
获得。PMDA–ODA聚酰亚胺以两步涂覆过程沉积在连接层上，这可能导致低效、费时的制造过程。另一种涂料/涂层化学物质包括4,4’-(六氟异丙烯)二酞酸酐–2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷(6FDA–BDAF)，其可作为CP1聚酰亚胺商购自NeXolve公司。氟化的聚合物可在其完全亚酰胺化状态溶于常规溶剂，因此允许得到可在一步中施涂到玻璃表面上的涂料制剂，这显著提高了涂覆过程的经济性。然而，基于PMDA–ODA的聚酰亚胺的CoF为0.19至0.2，而基于6FDA–BDAF的涂料/涂层具有约0.27的CoF。基于PMDA–ODA的聚酰亚胺与基于6FDA–BDAF的涂料/涂层之间的CoF的增加造成涂料/涂层可加工性价值主张降低。因此，需要可在单个步骤中施涂的CoF减小的涂料。
然而，新涂料/涂层化学物质的配制和表征是耗时的，并且由于氟化聚合物的有限的可获得性、大的化学空间以及昂贵的采购和合成过程，其是资源密集的。另外，可能花费几周来配制和测试不同的涂料。在本公开中，提供了用包含氟化聚酰亚胺的涂料来涂覆玻璃制品的方法，其不需要密集的配制和测试。
传统上，如果不配制并制造涂料，将涂料施涂于玻璃制品，并且在其被施涂于玻璃制品后测试涂料/涂层的CoF的话，将难以测量用于玻璃制品的涂料/涂层的CoF。这一过程是耗时的并且需要大量的资源。另外，该过程需完成多次以测试具有不同化学物质的涂料/涂层。因此，如果可以建立材料的已知且记录完整的性质与材料的CoF之间的关联性，则可节约时间、资源和成本。通过本公开中更详细描述的各种研究和建模，发现了CoF与以下三种参数之间的关系：(1)内聚能密度(CED)；(2)玻璃化转变温度(Tg)；和氟密度(fF)。CED是从相邻的分子移除单位体积的分子以实现无限分离所需的能量。在凝聚相中，CED等于化合物的蒸发热除以其摩尔体积。如本文中所使用的，氟密度是聚合物重复单元中的氟原子的数目除以聚合物重复单元中的重原子总数。如本文中所使用的“重原子”是指除氢(H)之外的任何原子，并且重复单元是代表性的化学结构，它们多次连接在一起以构成整个聚合物结构(例如，聚乙烯具有C2H2重复单元)。
鉴于这些研究，意外地发现，具有CED、Tg,和氟密度的某些组合的氟化聚酰亚胺涂层将具有比传统的可在单个步骤中施涂的聚酰亚胺涂层更小的CoF。上述相关性允许人们通过选择具有如上文公开的CED、Tg和氟密度的组合的氟化聚酰亚胺来选择具有低CoF的氟化聚酰亚胺涂层而无需运行昂贵且费时的测试。现将描述用于获得这些相关性和选择氟化聚酰亚胺的方法。
初始测试多个参数——在本文中也被称为“基元(motif)”，以确定基元与CoF之间的相关性。此类基元包括：结构要素，例如氟分布、环的数目和刚性；材料特征，例如，Hilebrand(VK)溶解度、CED和Tg；拓扑学，例如，表面粗糙度、聚合物-聚合物互穿和表面积；以及热力学，例如，范德华(Van der Waal)和氢键相互作用、电荷-电荷相互作用和表面能。先前开发了计算机模拟的表征方法以分析各种基元及它们对CoF的影响。在大量分析了模拟和配制的氟化聚酰亚胺后，发现大多数基元不具有与CoF的任何相关性，这些基元例如，聚合物互穿、表面积、范德华相互作用、库仑相互作用、表面能、取向、氟含量和密度。但是，通过该分析，意外地确定了CED、Tg和氟密度确实具有与CoF的相关性。在本公开之前的文献中并没有指示CoF、CED、Tg和氟密度之间的相关性。但是，CED测量相邻聚合物链之间的吸引，因此预计随着CED增大，聚合物链在界面处更强地反应，造成CoF增大。同样地，随着Tg增大，聚合物在室温下的能量的相对耗散减少，预计这将造成CoF增大。根据该知识，可开发并操纵具有低CED和低Tg的氟化聚酰亚胺，以获得可以单次施涂来施涂并且仍具有低CoF的涂料。
如上文所公开的，预计具有低CED和Tg的氟化聚酰亚胺将具有低的CoF。因此，当从成千上万的已知的氟化聚酰亚胺中挑选小数目的氟化聚酰亚胺以进一步分析时，选择CED小于或等于已知的低CoF涂料的CED的氟化聚酰亚胺。这一选择可将待评估的氟化聚酰亚胺的数目从成千上万减少到仅几百。然而，甚至是评估几百种氟化聚酰亚胺化学物质也可能花费几个月。因此，通过从这组氟化聚酰亚胺中选择Tg小于或等于已知低CoF涂料的Tg的聚酰亚胺，可以进一步减少这几百种具有低CED的氟化聚酰亚胺。在做出这一选择后，该几百种具有低CED的氟化聚酰亚胺进一步减少到几十种具有低CED和低Tg的组合的氟化聚酰亚胺。对几十种氟化聚酰亚胺进行分析和改性可以仅花费几周到一个月的时间。通过这种方式，可以将资源用于研究最有可能得到低CoF涂层/涂料的氟化聚酰亚胺。
然后可以分析和操纵选择为具有低CED和低Tg的氟化聚酰亚胺，以选择用于低CoF涂料/涂层的氟化聚酰亚胺。根据本文公开和所述的实施方式，选择包含氟化聚酰亚胺的涂料包括：挑选原始聚合物化学物质；用官能团对原始聚合物化学物质进行改性以产生多种改性的聚合物化学物质；确定该多种改性的聚合物化学物质中的每一种的内聚能密度(CED)；确定该多种改性的聚合物化学物质中的每一种的Tg；从该多种改性的聚合物化学物质中挑选指定的聚合物化学物质的组，其中，该指定组的聚合物化学物质中的每种聚合物化学物质的CED小于或等于原始聚合物化学物质的CED，并且该指定组的聚合物化学物质中的每种聚合物化学物质的Tg小于原始聚合物化学物质的Tg；确定指定组的聚合物化学物质中的每种聚合物化学物质的摩擦系数；以及从指定组的聚合物化学物质中挑选所选择的聚合物化学物质，其中，所选择的聚合物化学物质在指定组的聚合物化学物质中具有最低的摩擦系数。下面用具体的聚合物详细说明该方法。
两种已知的低CoF涂层材料是可购自DuPontTM公司的
Figure BDA0004006408710000091
以及可购自Nexolve公司的CP1，它们将用于描述本文公开和所述的对聚合物进行改性的实施方式。根据该实施方式，
Figure BDA0004006408710000092
和CP1聚酰亚胺被称为“原始聚合物化学物质”。该原始聚合物化学物质可通过用官能团来替换氢原子，或者通过计算机模拟，用不同的官能团来替换具有松散键合的官能团(举例来说，例如烷基)的侧链而得到改性。具有改变了的侧链的聚合物被称为“改性的聚合物化学物质”。通过下文进一步详述的计算机过程，确定每种改性的聚合物化学物质的CED和Tg。
根据实施方式，具有至少一个连接位点的主链结构和至少一个侧链结构通过将每种侧链结构组合地连接到每个连接位点来操纵。在实施方式中，主链包括任何任意数目的连接位点，并且侧链结构包括任何任意数目的侧链结构。在一个或我个实施方式中，每个侧链结构组合地连接到每个连接位点(例如，如果存在4个连接位点和10种不同的侧链结构，则会产生104或10,000种不同的聚合物结构)。应理解，在实施方式中，并非生成每一种可能的聚合物结构。在实施方式中，主链结构自身可以通过扩展主链结构，收缩主链结构，或者通过更换化学基团来改性。通过下述可更换化学基团：沿着主链结构指定可以发生取代的位点，然后在沿着主链结构的该位点处插入来自官能原子(举例来说，例如氟)和基团(举例来说，例如苯基)的库的官能团，以确定该位点上有什么可被取代。例如，沿着主链结构的氢原子可独立被官能原子和基团库中的各种官能原子和基团取代，以形成新聚合物的集合。过去使用经验模型来计算这些潜在的候选物的内聚能密度。该模型将简化分子输入线性输入系统(SMILES)字符串作为输入，并将相应的分子结构解释为图形，其中原子是节点，原子之间的键是边。SMILES字符串是一种语言结构，表示给定分子中所有原子之间的连接性。从图中导出某些描述符(例如，某些官能团的数量)，为计算提供可解释性特征集。
从多种改性的聚合物化学物质中选择指定的聚合物化学物质的组，其中，指定的聚合物化学物质中的每种聚合物化学物质的CED小于或等于原始聚合物化学物质的CED，并且该指定的聚合物化学物质中的每种聚合物化学物质的Tg小于或等于原始聚合物化学物质的Tg。然后计算机分析来自该组指定的聚合物化学物质的氟化聚酰亚胺，以确定该指定的聚合物化学物质中的每种氟化聚酰亚胺的CoF。下表1示出了针对
Figure BDA0004006408710000101
和CP1聚酰亚胺原始化学物质的这一过程的结果，其中示出了具有最低CoF的变化形式和具有最高CoF的变化形式。如表1所例示的，具有最低CoF的
Figure BDA0004006408710000102
变化形式在原始
Figure BDA0004006408710000103
化学物质的苯环中加了两个氟原子，其CoF比原始
Figure BDA0004006408710000104
聚合物化学物质低5％。CoF最高的变化形式是在
Figure BDA0004006408710000105
原始化学物质中加了两个苯环，其比原始
Figure BDA0004006408710000106
聚合物化学物质的CoF高17％。类似地，表1示出了具有最低CoF的CP1聚酰亚胺变化形式，其在CP1聚酰亚胺原始化学物质的苯环中加了两个氟原子，比CP1聚酰亚胺聚合物化学物质低14％。CoF最高的CP1聚酰亚胺变化形式是在CP1聚酰亚胺原始化学物质中加了两个苯环，其比CP1聚酰亚胺原始化学物质的CoF高1％。虽然从性能角度来看，具有最低CoF的指定聚合物的变化形式是期望的，但是应理解，基于成本、制造条件等，也可以使用不具有最低CoF的指定聚合物的其他变化形式。
表1
Figure BDA0004006408710000111
本文公开和所述的方法不仅可用于确定含氟化聚酰亚胺涂料/涂层的CoF，还可用于多种变量。例如，氟化聚酰亚胺的溶解度可影响氟化聚酰亚胺可施涂于基材的容易程度。因此，本文公开和所述的实施方式可用于配制具有优异的CoF和溶解度的组合的氟化聚酰亚胺。例如，
Figure BDA0004006408710000112
具有低CoF，但是聚合物与溶剂之间的溶解度参数有巨大差异，而CP1聚酰亚胺在聚合物与溶剂之间的溶解度参数差异低，但是其具有相对较差的CoF，如图1所示。
图2A和2B是例示了计算机聚合物筛选系统和方法的操作和特征的框图。图2A和2B包括多个框205-265。虽然图2A和2B所示的实施方式中基本上串行布置，但是其他实例可以对框重新排序，省略一个或多个框和/或并行执行两个或多个框，所述并行执行通过使用多个处理器或组织为两个或更多个虚拟机或子处理器的单个处理器来进行。另外，其他实例可以将框实现为一个或多个特定的互连硬件或集成电路模块，并且有相关的控制和数据信号在模块之间并通过模块进行通信。因此，任何处理流可适用于软件、固件、硬件和混合实现。
现在参考图2A和2B，在205，将待构成聚合物膜模型中的聚合物链的单体单元的计数、数目或数量接收到计算机聚合物筛选系统中。构成模型化聚合物链的单体单元的数目可从仅一些(例如，三或四个)到几打等。如206处所指示的，构成聚合物膜模型中的聚合物链的单体单元可包括两个或更多个相似或不同的单体单元，由此成为共聚物。当然，建模的聚合物链也可以是均聚物。一个示例性的文件包括期望的聚合物膜的名称，构成聚合物膜的每个链的单体单元的数目，以及期望的聚合物膜的密度(操作210)。
在210，计算机聚合物筛选系统接收即将建模的聚合物膜的目标密度、目标尺寸和目标纵横比，并且在215，系统接收每个单体单元的终止尾部氢原子的索引，终止头部氢原子的索引，新的尾部原子类型的索引，以及新的头部原子类型的索引。如在206中所指出的，建模的聚合物链可以是均聚物或共聚物。如果建模的链是均聚物，则终止尾部氢原子的索引，终止头部氢原子的索引，新的尾部原子类型的索引和新的头部原子类型的索引将适用于每一种单个单体单元。如果建模的链是共聚物，则针对每种不同类型的单体单元接收终止尾部氢原子的索引，终止头部氢原子的索引，新的尾部原子类型的索引和新的头部原子类型的索引。在220中，系统还接收不同类型的单体单元中的每一种单体单元的原子位置、电荷和键合信息。
在操作225中，通过从之前输入到计算机系统中的多个可获得的单体单元中随机选择第一单体单元，经由第一单体单元的终止尾部氢原子和第二单体单元的终止头部氢原子而将第一单体单元连接到第二单体单元，系统使聚合物链增长。如230中所指示的，对于每个接连的单体单元，使用新的尾部原子类型的索引和新的头部原子类型的索引来重复225的操作。这一重复使得聚合物链增长，直到链的长度等于在操作205中识别的单体单元的计数。
在235中，利用原子位置、电荷和键合信息，使建模的聚合物链的原子结构最小化。这一最小化的结果在于聚合物链的键长、键角、二面角和离平面能(impropers)得到了正确的分配，也就是说，原子键合发生在已知的键距、键角等处。这一操作确保了当生成聚合物原子结构时，获得了这些正确分配的结构。这通过分配力场来实现，所述力场是在鉴于当前空间化学排列的情况下提供系统能量的表示。力场本质上是一个查找表，其包含这些原子类型的列表以及正确的键合、键角和二面角的标称值，以及描述能量如何随着键、角、二面角变化的相关能量函数。力场本身是可公开获得的。简而言之，对于给定的键长和键角，力场包含参比键长和键角，其允许进行比较并且通过使用力场报告的这一能量值最小化来优化结构。如236中所指示的，聚合物链的原子结构的最小化是在将每个接连的单体单元添加到聚合物链之后执行的。
在240中，聚合物链附于第一屏障以防止第一单体单元、第二单体单元和每个接连的单体单元之间的重叠。该第一屏障可以是3D周期盒。
在245中，系统压缩聚合物链以生成具有先前选择的目标密度、目标尺寸和目标纵横比的聚合物薄膜模型。如246中所例示的，压缩操作涉及使用高压缩率压缩聚合物链。如前所述，压缩率应近似为
Figure BDA0004006408710000121
但是理想情况下应允许在计算开销允许的范围内尽可能低。压缩操作还涉及将第二屏障定位在第一屏障(例如，周期盒)的第一端和第二端，以及通过将第一端处的第二屏障和第二端处的第二屏障向着彼此移动，将聚合物链压制到目标密度、目标尺寸和目标纵横比。如247中所指示的，第二屏障可以是Lennard-Jones(兰纳-琼斯)排斥壁或其他类似的屏障或排斥壁。在一个具体的实例中，例如，当屏障或排斥壁是Lennard-Jones排斥壁时，将该Lennard-Jones排斥壁定位在第一屏障(例如，周期盒)的第一端和第二端处(248)。Lennard-Jones排斥壁的这一定位打破了第一屏障边界条件并形成了聚合物膜的模型。在一个实施方式中，当第二屏障是排斥壁时，或者尤其是Lennard-Jones排斥壁时，Lennard-Jones排斥壁可用公式表示为如下：
Figure BDA0004006408710000131
在上式中，ε是壁与任何聚合物原子之间的势能标度(设置为1.0千卡/摩尔)，σ是壁与任何聚合物原子之间的长度标度(设置为
Figure BDA0004006408710000132
)，γ是壁与任何聚合物原子之间的势能截止(设置为
Figure BDA0004006408710000133
)，rr是键距，τc是施加排斥势的截止距离。该公式的一阶导数给出了壁与任何聚合物原子之间的力。这些参数的设置方式是，如果聚合物原子离壁太近
Figure BDA0004006408710000134
它们将承受巨大的排斥力。
使用高压缩率来压缩聚合物链包括几项操作。首先，如246A中所指示的，系统沿着z轴堆叠若干个具有随机旋转角度的聚合物链。这创建了初始的开放本体聚合物链结构。然后，在246B，系统压缩NVT系综、NPT系综或NVE系综中的聚合物链，直到达到目标密度的约75％。在246C，系统通过调整第一屏障的第一端和第二端来维持纵横比。维持纵横比涉及维持系统的x/y与z维度之间的比值。由于原子之间的相互作用在x/y方向上是周期性的，因此系统可能会在x/y方向上扩散，因此，为了限制这种情况，保持与z维度的比值以确保膜具有一定的厚度。最后，在246D，通过使第一端处的第二屏障或排斥壁和第二端处的第二屏障朝向彼此移动，聚合物链被进一步压缩到目标密度。在另一个实施方式中，如246E所示，系统保持第一端处的第二屏障和第二端处的第二屏障固定一段时间。这种保持住第二屏障松弛了聚合物链并形成了聚合物膜的模型。
在完成压缩后，系统在250估计聚合物膜的模型的摩擦系数。在另一个实施方式中，如在255中所指示的，系统估计聚合物链在一种或多种溶剂中的溶解度，并且在260，系统估计聚合物链在玻璃表面上的粘附。经压缩的聚合物膜的粘附力是可以将这些聚合物链保持在一起的能量，其可以通过系统的总能量减去每个单链的能量来计算。使用力场计算总系统和单链能量。每个键距、键角、二面角和离面能都对某些能量分量有贡献，这些能量分量加起来表示能量。聚合物的溶解度使用Hilderbrand&Scott公式计算，该公式使用粘附能量密度作为溶解度的度量。粘附能量密度是单位体积的压缩聚合物膜的粘附力。
如在265中所述，系统可以是可以并行执行许多操作的多处理器系统。具体而言，增长聚合物链(225)、最小化聚合物链的原子结构(235)、将聚合物链附于第一屏障(240)、压缩聚合物链(245)和估计聚合物膜的模型的摩擦系数(250)可以并行执行。更具体地说，Python文件可以包含一个参数，该参数确定将要执行的并行过程的数量。
为了确定具有低CoF和良好溶解度的制剂，根据本文公开和所述的实施方式模拟多个聚合物和共聚物化学物质。根据实施方式，发现包含至少两个二酐单体结构的聚酰亚胺的主链结构提供了低CoF和优良溶解度的组合。根据实施方式，包含到聚酰亚胺的主链结构中的二酐单体结构选自下组：
Figure BDA0004006408710000141
在一个或多个实施方式中，发现包含一个或多个二胺的侧链结构提供了包含低CoF和优良溶解度的氟化聚酰亚胺。在实施方式中，所述一种或多种二胺选自下组：
Figure BDA0004006408710000142
Figure BDA0004006408710000151
为了确定哪些氟化聚酰亚胺具有CoF和溶解度的最佳组合，使用本文公开和所述的方法，在氢连接到芳族碳的任何地方，用包含上文所示的二胺的官能团对上文所示的包含二酐的聚酰亚胺的主链结构进行组合式的取代，以形成一百四十(140)种聚合物化学物质。图3图示了这些化学物质中的每一种化学物质的CoF以及聚合物与溶剂的溶解度参数差异。根据该数据，包含氟化聚酰亚胺的涂料具有低CoF和优良的溶解度的组合。
采用本文公开和所述的方法，可以最少的成本和最少的时间评估大量氟化聚酰亚胺的CED、Tg、氟密度和CoF。模拟、分析和绘制来自大量氟化聚酰亚胺的数据，这提供了得到低CoF涂料/涂层的CED、Tg和氟密度的值。
图4示出了x轴上的各种氟化聚酰亚胺涂料/涂层的CED相对于y轴上的氟化聚酰亚胺涂料/涂层的计算CoF的作图。如图4所示，CP1聚酰亚胺的CED为约300千焦/摩尔(KJ/mol)。然而，使用本文公开和所述的方法，证明CED小于300KJ/mol的多种氟化聚酰亚胺提供了比CP1聚酰亚胺低的CoF。在实施方式中，用作涂料/涂层的氟化聚酰亚胺的CED小于或等于290KJ/mol，例如，小于或等于280KJ/mol、小于或等于270KJ/mol、小于或等于260KJ/mol、小于或等于250KJ/mol、小于或等于240KJ/mol、小于或等于230KJ/mol、小于或等于220KJ/mol、小于或等于210KJ/mol或者小于或等于200KJ/mol。在实施方式中，氟化聚酰亚的CED大于或等于150KJ/mol且小于或等于300KJ/mol，例如，大于或等于150KJ/mol且小于或等于290KJ/mol，大于或等于150KJ/mol且小于或等于280KJ/mol，大于或等于150KJ/mol且小于或等于270KJ/mol，大于或等于150KJ/mol且小于或等于260KJ/mol，大于或等于150KJ/mol且小于或等于250KJ/mol，大于或等于150KJ/mol且小于或等于240KJ/mol，大于或等于150KJ/mol且小于或等于230KJ/mol，大于或等于150KJ/mol且小于或等于220KJ/mol，大于或等于150KJ/mol且小于或等于210KJ/mol，大于或等于150KJ/mol且小于或等于200KJ/mol，大于或等于150KJ/mol且小于或等于190KJ/mol，大于或等于150KJ/mol且小于或等于180KJ/mol，大于或等于150KJ/mol且小于或等于170KJ/mol，或者大于或等于150KJ/mol且小于或等于160KJ/mol。
图5示出了x轴上的各种氟化聚酰亚胺涂料/涂层的Tg相对于y轴上的氟化聚酰亚胺涂料/涂层的计算CoF的作图。使用本文公开和所述的方法，证明具有各种Tg值的多种氟化聚酰亚胺提供了比CP1聚酰亚胺低的CoF。根据实施方式，用作涂料/涂层的Tg小于或等于625K，例如，小于或等于615K，小于或等于610K，小于或等于600K，小于或等于590K，小于或等于580K，小于或等于570K，小于或等于560K，小于或等于550K，小于或等于540K，小于或等于530K，小于或等于520K，小于或等于510K，小于或等于500K，小于或等于490K，小于或等于480K，小于或等于470K，小于或等于460K或者小于或等于450K。在实施方式中，用作涂料/涂层的氟化聚酰亚胺的Tg大于或等于350K且小于或等于625K，例如，大于或等于360K且小于或等于615K，大于或等于350K且小于或等于610K，大于或等于350K且小于或等于600K，大于或等于350K且小于或等于590K，大于或等于350K且小于或等于580K，大于或等于350K且小于或等于570K，大于或等于350K且小于或等于560K，大于或等于350K且小于或等于550K，大于或等于350K且小于或等于540K，大于或等于350K且小于或等于530K，大于或等于350K且小于或等于520K，大于或等于350K且小于或等于510K，大于或等于350K且小于或等于500K，大于或等于350K且小于或等于490K，大于或等于350K且小于或等于480K，大于或等于350K且小于或等于470K，大于或等于350K且小于或等于460K，大于或等于350K且小于或等于450K，大于或等于350K且小于或等于440K，大于或等于350K且小于或等于430K，大于或等于350K且小于或等于420K，大于或等于350K且小于或等于410K，大于或等于350K且小于或等于400K，大于或等于350K且小于或等于390K，大于或等于350K且小于或等于380K，大于或等于350K且小于或等于370K，或者大于或等于350K且小于或等于360K。
应理解，本文公开和所述的氟化聚酰亚胺涂料/涂层的实施方式可以具有上文所述的CED和Tg的任何组合。根据实施方式的方法，选择包含氟化聚酰亚胺并且所述氟化聚酰亚胺具有本文公开和所述的CED和Tg的组合的涂料，并且将该涂料涂覆到获得的玻璃制品上。涂覆可以通过合适的方法实施，例如，喷洒涂覆、浸涂、喷射涂覆、旋涂、刷涂等。
还发现，含氟化聚酰亚胺的涂料/涂层的CoF可通过含氟化聚酰亚胺的涂料/涂层的氟密度得到进一步改善。图5还示出了各种氟化聚酰亚胺涂料/涂层的氟密度(对角虚线)。如图5所示，随着氟化聚酰亚胺的氟密度增加，CoF一般增大，总地来说，这意味着需要更低的Tg值来提供低CoF。因此，发现聚合物的氟密度越高，需要越低的Tg来提供低CoF。
采用氟密度，含氟化聚酰亚胺涂料/涂层的CoF可被分成至少三组：(1)低氟密度；(2)中等氟密度；和(3)高氟密度。在实施方式中，具有低氟密度的氟化聚酰亚胺包括氟密度小于0.10(fF<0.10)的氟化聚酰亚胺，具有中等氟密度的氟化聚酰亚胺包括氟密度大于或等于0.10且小于或等于0.15(0.10≤fF≤0.15)的氟化聚酰亚胺，而具有高氟密度的氟化聚酰亚胺包括氟密度大于0.15(fF>0.15)的氟化聚酰亚胺。在这些氟密度组的每一组中，已经确定了氟化聚酰亚胺的CED和Tg与氟化聚酰亚胺涂料/涂层的CoF之间的关系。因此，对于每个氟密度组，可以基于氟化聚合物的CED和Tg来选择氟化聚酰亚胺，以获得期望的低CoF。
根据本文公开和所述的方法，例如，图5所示的信息，对从原子模拟获得的数据进行CoF与Tg、氟密度和CED之间的相关性的评估。结合从模拟化和实验收集到的信息，发现以下相关性。
根据实施方式，用在玻璃制品的含氟化聚酰亚胺的涂料/涂层中的氟化聚酰亚胺具有低的氟密度。现在参考图6，使用根据本文公开和所述的方法评估的多种氟化聚酰亚胺的CED、Tg和fF，为模拟的CoF建立线性回归。例如，如图6所示，在x轴上绘制根据本文公开和所述的实施方式的模拟的CoF，而在y轴上绘制预计的CoF。如本文中所使用的，预计的CoF是使用推导的回归方程(例如，如下文所示的那些)计算的CoF。模拟的CoF是使用分子动力学模拟计算的CoF。在一个或多个实施方式中，包含氟化聚酰亚胺并且该氟化聚酰亚胺具有低氟密度的涂料/涂层的CoF通过以下方程与CED和Tg相关：
Figure BDA0004006408710000181
如图6所示，该方程的回归分析(r2)等于1.000。
在本文公开和所述的一个或多个实施方式中，包含氟化聚酰亚胺并且该氟化聚酰亚胺具有低氟密度的涂料/涂层的CoF小于或等于0.27，因此，上述方程可写成以下不等式：
Figure BDA0004006408710000182
在实施方式中，包含氟化聚酰亚胺并且该氟化聚酰亚胺具有低氟密度的涂料/涂层的CoF小于或等于0.26，例如，小于或等于0.25，小于或等于0.24，小于或等于0.23，小于或等于0.22，小于或等于0.21，或者小于或等于0.20。在实施方式中，包含氟化聚酰亚胺并且该氟化聚酰亚胺具有低氟密度的涂料/涂层的CoF小于或等于0.27且大于或等于0.10，例如，小于或等于0.26且大于或等于0.10，小于或等于0.25且大于或等于0.10，小于或等于0.24且大于或等于0.10，小于或等于0.23且大于或等于0.10，小于或等于0.22且大于或等于0.10，小于或等于0.21且大于或等于0.10，或者小于或等于0.20且大于或等于0.10。
根据实施方式，用在玻璃制品的含氟化聚酰亚胺的涂料/涂层中的氟化聚酰亚胺具有中等氟密度以及小于或等于575K的Tg。现在参考图6，使用根据本文公开和所述的方法评估的多种氟化聚酰亚胺的CED、Tg和fF，为模拟的CoF建立线性回归。例如，如图6所示，在x轴上绘制根据本文公开和所述的实施方式的模拟的CoF，而在y轴上绘制预计的CoF。在一个或多个实施方式中，涂料/涂层包含氟化聚酰亚胺并且该氟化聚酰亚胺具有中等氟密度和小于或等于575K的Tg，该涂料/涂层的CoF通过以下方程与CED和Tg相关：
Figure BDA0004006408710000183
如图6所示，该方程的r2为0.899。
在本文公开和所述的一个或多个实施方式中，涂料/涂层包含氟化聚酰亚胺并且该氟化聚酰亚胺具有中等氟密度和小于或等于575K的Tg，该涂料/涂层的CoF小于或等于0.27，因此，上述方程可写成以下不等式：
Figure BDA0004006408710000191
在实施方式中，涂料/涂层包含氟化聚酰亚胺并且该氟化聚酰亚胺具有中等氟密度和小于或等于575K的Tg，该涂料/涂层的CoF小于或等于0.26，例如，小于或等于0.25，小于或等于0.24，小于或等于0.23，小于或等于0.22，小于或等于0.21，或者小于或等于0.20。在实施方式中，涂料/涂层包含氟化聚酰亚胺并且该氟化聚酰亚胺具有中等氟密度和小于或等于575K的Tg，该涂料/涂层的CoF小于或等于0.27且大于或等于0.10，例如，小于或等于0.26且大于或等于0.10，小于或等于0.25且大于或等于0.10，小于或等于0.24且大于或等于0.10，小于或等于0.23且大于或等于0.10，小于或等于0.22且大于或等于0.10，小于或等于0.21且大于或等于0.10，或者小于或等于0.20且大于或等于0.10。
根据实施方式，用在玻璃制品的含氟化聚酰亚胺的涂料/涂层中的氟化聚酰亚胺具有高氟密度以及小于或等于500K的Tg。现在参考图6，使用根据本文公开和所述的方法评估的多种氟化聚酰亚胺的CED、Tg和fF，为模拟的CoF建立线性回归。例如，如图6所示，在x轴上绘制根据本文公开和所述的实施方式的模拟的CoF，而在y轴上绘制预计的CoF。在一个或多个实施方式中，涂料/涂层包含氟化聚酰亚胺并且该氟化聚酰亚胺具有高氟密度和小于或等于500K的Tg，该涂料/涂层的CoF通过以下方程与CED和Tg相关：
CoF＝-5.09*10-4*CED-0.463*fF+4.683*10-5*Tg+0.373。
如图6所示，该方程的r2为0.997。
在本文公开和所述的一个或多个实施方式中，涂料/涂层包含氟化聚酰亚胺并且该氟化聚酰亚胺具有高氟密度和小于或等于500K的Tg，该涂料/涂层的CoF小于或等于0.27，因此，上述方程可写成以下不等式：
0.27≥-5.09*10-4*CED-0.463*fF+4.683*10-5*Tg+0.373。
在实施方式中，涂料/涂层包含氟化聚酰亚胺并且该氟化聚酰亚胺具有高氟密度和小于或等于500K的Tg，该涂料/涂层的CoF小于或等于0.26，例如，小于或等于0.25，小于或等于0.24，小于或等于0.23，小于或等于0.22，小于或等于0.21，或者小于或等于0.20。在实施方式中，涂料/涂层包含氟化聚酰亚胺并且该氟化聚酰亚胺具有高氟密度和小于或等于500K的Tg，该涂料/涂层的CoF小于或等于0.27且大于或等于0.10，例如，小于或等于0.26且大于或等于0.10，小于或等于0.25且大于或等于0.10，小于或等于0.24且大于或等于0.10，小于或等于0.23且大于或等于0.10，小于或等于0.22且大于或等于0.10，小于或等于0.21且大于或等于0.10，或者小于或等于0.20且大于或等于0.10。
图7示出了在y轴上绘制的预计的CoF与在x轴上的实验CoF的线性回归分析。根据该分析，发现实验CoF与预计CoF根据以下方程相关：
CoF实验＝1.676*CoF模拟-2.403*10-2。
如图6所示，该方程的r2为0.948。
如上文所公开的，在一个或多个实施方式中，具有上述性质——例如CED、Tg、氟密度和CoF——的氟化聚酰亚胺可溶于溶于常规工业溶剂。常规溶剂包括但不限于，乙酸酯(例如乙酸烷基酯)，二氧杂环己烷，四氢呋喃(THF)，二氧戊环，二甲基乙酰胺和N-甲基-2-吡咯烷酮。由于可溶于溶剂，含氟化聚酰亚胺的涂料可通过常规涂覆方法容易地施涂于玻璃制品，例如，通过喷洒涂覆、浸涂、旋涂或用施涂器涂覆，例如，用刷涂覆等。在实施方式中，溶剂是乙酸正丙酯，其具有小于或等于8.6卡/立方厘米((卡/cm3)1/2)的Hildebrand(希尔德布兰德)溶解度，例如，小于或等于8.0(卡/cm3)1/2，小于或等于7.5(卡/cm3)1/2，小于或等于7.0(卡/cm3)1/2，小于或等于6.5(卡/cm3)1/2，小于或等于6.0(卡/cm3)1/2，小于或等于5.5(卡/cm3)1/2，小于或等于5.0(卡/cm3)1/2，小于或等于4.5(卡/cm3)1/2，小于或等于4.0(卡/cm3)1/2，小于或等于3.5(卡/cm3)1/2，小于或等于3.0(卡/cm3)1/2，或者小于或等于2.5(卡/cm3)1/2。
根据实施方式，根据本文公开和所述的实施方式的涂覆玻璃制品的方法包括用于涂覆玻璃容器的方法。例如，参考图8，其以截面图的形式示意性描绘了玻璃容器，例如，用于储存药物组合物的玻璃容器。玻璃容器800一般包括玻璃主体820。玻璃主体820在内表面840与外表面860之间延伸，并且一般包封内部体积880。在图8所示的玻璃容器800的实施方式中，玻璃主体820一般包括壁部分900和底部部分920。壁部分900和底部部分920一般可以具有约0.5mm至约3.0mm的厚度。壁部分900通过根部940过渡成底部部分920。根据实施方式，内表面840和底部部分920是未涂覆的，因此，储存在玻璃容器800的内部体积880中的内容物与由形成玻璃容器800的玻璃直接接触。然而，在实施方式中，内表面840和底部部分820是涂覆的。虽然玻璃容器800在图8中描绘为具有特定的形状形式(例如小瓶)，但应理解，玻璃容器800可以具有其他形状形式，包括但不限于真空采血管、药筒、注射器、注射器筒、安瓿、瓶子、烧瓶、管形瓶、管、烧杯等。根据本文公开和所述的方法包括将本文公开的含氟化聚酰亚胺的涂料施涂于玻璃容器800的外表面860的至少一部分。在实施方式中，玻璃容器800的整个外表面860涂覆有如本文公开的包含氟化聚酰亚胺的涂料。

Claims (22)

1.一种涂覆玻璃制品的方法，所述方法包括：
获得玻璃制品；
选择包含氟化聚酰亚胺的涂料，所述氟化聚酰亚胺具有：
小于或等于300KJ/摩尔的内聚能密度；和
小于或等于625K的玻璃化转变温度(Tg)；以及
用所选择的包含氟化聚酰亚胺的涂料涂覆玻璃制品。
2.如权利要求1所述的涂覆玻璃制品的方法，其中，氟化聚酰亚胺具有小于或等于0.10的氟密度。
3.如权利要求2所述的涂覆玻璃制品的方法，其中，包含氟化聚酰亚胺的涂料的摩擦系数满足下述不等式：
Figure FDA0004006408700000011
Figure FDA0004006408700000012
其中
CED是氟化聚酰亚胺涂料的内聚能密度，
fF是聚合物重复单元中的氟原子数除以聚合物重复单元中的重原子的总数，并且
Tg是氟化聚酰亚胺涂料的玻璃化转变温度。
4.如权利要求1所述的涂覆玻璃制品的方法，其中，氟化聚酰亚胺具有大于0.10且小于或等于0.15的氟密度，并且氟化聚酰亚胺具有小于或等于575K的Tg。
5.如权利要求4所述的涂覆玻璃制品的方法，其中，包含氟化聚酰亚胺的涂料的摩擦系数满足下述不等式：
Figure FDA0004006408700000021
Figure FDA0004006408700000022
其中
CED是氟化聚酰亚胺涂料的内聚能密度，
fF是聚合物重复单元中的氟原子数除以聚合物重复单元中的重原子的总数，并且
Tg是氟化聚酰亚胺涂料的玻璃化转变温度。
6.如权利要求1所述的涂覆玻璃制品的方法，其中，氟化聚酰亚胺涂料包含氟密度大于0.15的聚合物，并且氟化聚酰亚胺涂料具有小于或等于500K的Tg。
7.如权利要求1或6所述的涂覆玻璃制品的方法，其中，氟化聚酰亚胺涂料的摩擦系数满足下述不等式：
0.27≥-5.09*10-4*CED-0.463*fF+4.683*10-5*Tg+0.373，其中
CED是氟化聚酰亚胺涂料的内聚能密度，
fF是聚合物重复单元中的氟原子数除以聚合物重复单元中的重原子的总数，并且
Tg是氟化聚酰亚胺涂料的玻璃化转变温度。
8.如权利要求1所述的涂覆玻璃制品的方法，其中，氟化聚酰亚胺具有小于或等于8.6(卡/cm3)1/2的溶解度。
9.如权利要求1所述的涂覆玻璃制品的方法，其中，玻璃制品是玻璃药物容器，其具有内表面和外表面。
10.如权利要求9所述的涂覆玻璃制品的方法，其中，用所选择的包含氟化聚酰亚胺的涂料涂覆玻璃制品的步骤包括：涂覆玻璃药物容器的外表面的至少一部分。
11.如权利要求1所述的涂覆玻璃制品的方法，其中，选择包含氧化聚酰亚胺的涂料包括：
挑选原始聚合物化学物质；
用官能团对原始聚合物化学物质进行改性以生成多种改性的聚合物化学物质；
确定多种改性的聚合物化学物质中的每一种的内聚能密度(CED)；
确定多种改性的聚合物化学物质中的每一种的Tg；
从多种改性的聚合物化学物质中挑选指定聚合物化学物质的组，其中，指定组的聚合物化学物质中的每种聚合物化学物质的CED小于或等于原始聚合物化学物质的CED，并且指定组的聚合物化学物质中的每种聚合物化学物质的Tg小于原始聚合物化学物质的Tg；
确定指定组的聚合物化学物质中的每种聚合物化学物质的摩擦系数；以及
从指定组的聚合物化学物质中挑选所选择的聚合物化学物质，该选择的聚合物化学物质的摩擦系数小于原始聚合物化学物质的摩擦系数。
12.如权利要求10所述的涂覆玻璃制品的方法，其中，对原始聚合物化学物质进行改性包括：
识别原始聚合物化学物质的主链结构，其中，所述主链结构包括一个或多个连接位点；
提供侧链结构的组；以及
以组合的方式将侧链结构组中的每个侧链结构连接到主链结构的所述一个或多个连接位点。
13.如权利要求11所述的涂覆玻璃制品的方法，其中，主链结构包括二酐单体结构。
14.如权利要求12所述的涂覆玻璃制品的方法，其中，二酐单体结构包括选自下组的一个或多个成员：
Figure FDA0004006408700000031
15.如权利要求11所述的涂覆玻璃制品的方法，其中，侧链结构组包括一种或多种二胺。
16.如权利要求14所述的涂覆玻璃制品的方法，其中，所述一种或多种二胺包括选自下组的一个或多个成员：
Figure FDA0004006408700000041
Figure FDA0004006408700000051
17.根据权利要求11所述的方法，其中，在以组合的方式将侧链结构组中的每种侧链连接到主链结构的所述一个或多个连接位点之前，对原始聚合物化学物质的主链结构进行改性。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，原始聚合物化学物质的主链结构通过扩展主链结构，收缩主链结构，或者切换主链结构的化学基团来改性。
19.一种形成具有低摩擦系数的氟化聚酰亚胺的方法，所述方法包括：
挑选原始聚合物化学物质；
用官能团对原始聚合物化学物质进行改性以生成多种改性的聚合物化学物质；
确定多种改性的聚合物化学物质中的每一种的内聚能密度(CED)；
确定多种改性的聚合物化学物质中的每一种的Tg；
从多种改性的聚合物化学物质中挑选指定聚合物化学物质的组，其中，指定组的聚合物化学物质中的每种聚合物化学物质的CED小于或等于原始聚合物化学物质的CED，并且指定组的聚合物化学物质中的每种聚合物化学物质的Tg小于原始聚合物化学物质的Tg；
确定指定组的聚合物化学物质中的每种聚合物化学物质的摩擦系数；以及
从指定组的聚合物化学物质中挑选所选择的聚合物化学物质，其中，该选择的聚合物化学物质具有指定组的聚合物化学物质中的最小的摩擦系数。
20.如权利要求19所述的形成具有低摩擦系数的氟化聚酰亚胺的方法，其中，确定指定组的聚合物化学物质中的每种聚合物化学物质的摩擦系数采用下式：
Figure FDA0004006408700000052
其中
CED是氟化聚酰亚胺涂料的内聚能密度，
fF是聚合物重复单元中的氟原子数除以聚合物重复单元中的重原子的总数并且其小于0.1，并且
Tg是氟化聚酰亚胺涂料的玻璃化转变温度。
21.如权利要求19所述的形成具有低摩擦系数的氟化聚酰亚胺的方法，其中，确定指定组的聚合物化学物质中的每种聚合物化学物质的摩擦系数采用下式：
Figure FDA0004006408700000061
其中，
CED是氟化聚酰亚胺涂料的内聚能密度，
fF是聚合物重复单元中的氟原子数除以聚合物重复单元中的重原子的总数并且其大于0.1且小于0.15，并且
Tg是氟化聚酰亚胺涂料的玻璃化转变温度。
22.如权利要求19所述的形成具有低摩擦系数的氟化聚酰亚胺的方法，其中，确定指定组的聚合物化学物质中的每种聚合物化学物质的摩擦系数采用下式：
CoF＝-5.09*10-4*CED-0.463*fF+4.683*10-5*Tg+0.373，其中
CED是氟化聚酰亚胺涂料的内聚能密度，
fF是聚合物重复单元中的氟原子数除以聚合物重复单元中的重原子的总数并且其大于0.15，并且
Tg是氟化聚酰亚胺涂料的玻璃化转变温度。
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