PIPD/Cu2 纳米纤维气凝胶的制备及性能

来源：精细化工杂志2021年第11期北京时间：

作者：陈康

摘要：以聚（2,5-二羟基-1,4-苯撑吡啶并二咪唑）（PIPD）为基体，三氟乙酸（TFA）和甲烷磺酸（MSA）为混酸，通过混酸剥离-去质子化诱导凝胶-冷冻干燥-惰性气氛高温处理制备出PIPD纳米纤维气凝胶。对PIPD纳米纤维气凝胶的形貌和结构进行表征，结果表明，混酸法制备PIPD纳米纤维气凝胶过程中，强质子酸破环了PIPD纤维的晶区和取向，PIPD主体的化学结构未发生明显变化。所制得的PIPD纳米纤维气凝胶具有蜂窝孔结构，低密度（6.90~15.2 mg/cm3）和高孔隙率（99.1%~99.6%）。当PIPD纤维含量（以MSA和TFA总质量为基准，下同）不高于1%时，PIPD纳米纤维气凝胶无明显收缩。惰性氛围高温处理使PIPD纳米纤维气凝胶具有弹性。水平垂直燃烧、极限氧指数(LOI)、导热系数测试表明，PIPD纳米纤维气凝胶达到不可燃水平(UL-94，V-0级)，LOI高达49.2%，100 ℃下低热传导性（0.052 W/(m·K)）。此外，引入Cu2+配位交联网络提高PIPD纳米纤维气凝胶的压缩应力，增强后气凝胶的压缩应力是初始PIPD纳米纤维气凝胶的15倍。

关键词：PIPD;气凝胶;纳米纤维;不可燃水平：配位交联网络

基金资助：中央高校基本科研业务费专项资金资助