轻质高强芳纶纳米纤维/聚酰亚胺复合气凝胶的制备及性能

来源：精细化工杂志2022年第3期北京时间：

作者：卓龙海

摘要：聚酰亚胺 (PI) 因其优异的综合性能备受关注，将其构建成高强度气凝胶对拓展其在航空航天、微电子等高科技领域的应用具有重要意义。本文以4,4’-二氨基二苯醚 (ODA) 和3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐 (BTDA) 为单体构筑聚酰亚胺气凝胶，通过引入芳纶纳米纤维（ANFs）对气凝胶进行骨架增强，并通过傅立叶红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）等探究了ANFs对气凝胶化学结构、微观形貌以及力学性能等的影响。研究表明，ANFs通过氢键作用与前驱体聚酰胺酸（PAA）结合，并均匀分散在气凝胶骨架中，从而对其进行有效增强。引入ANFs后，气凝胶制备过程中的体积收缩率有效降低，当ANFs添加量增加至PAA的4 wt% 时，气凝胶体积收缩率由63% 降低至54%；与PI气凝胶相比，添加4 wt% ANFs复合气凝胶的杨氏模量由1.8 MPa提升至6.9 MPa，压缩回弹率提升了37%。

关键词：聚酰亚胺; 芳纶纳米纤维; 微观结构; 机械性能

基金资助：国家自然科学基金项目（面上项目，重点项目，重大项目）