多孔聚酰亞胺材料因其優異的阻燃性、寬溫域熱穩定性、耐化學腐蝕性等特性,在航空航天、無線通信、電子工程及微波吸收等領域展現出廣闊的應用前景。
目前,多孔聚酰亞胺的制備方法主要包括化學蝕刻法、冷凍干燥法和化學發泡法。然而,這些方法存在孔隙率低、孔徑過大、工藝耗時耗能或引入交聯劑影響材料再結晶等問題。
超臨界二氧化碳發泡技術作為一種綠色物理發泡方法,具備制備高孔隙率、小孔徑、結構可控聚合物泡沫的潛力。但傳統聚酰亞胺分子鏈剛性高、鏈段運動能力弱,且對二氧化碳氣體的溶解度較低,導致其難以通過超臨界二氧化碳工藝實現高效、均勻的發泡,這嚴重制約了其輕質多功能化的發展。
因此,如何在保持聚酰亞胺本征高性能的前提下,有效改善其發泡加工性能,成為該領域一個關鍵而富有挑戰性的課題。
近日,來自四川大學的龔鵬劍團隊和加拿大多倫多大學的Chul B. Park團隊合作,通過引入與聚合物材料具有高度相容性的離子液體(IL)制備了一種具有剛性主鏈的熱穩定性聚酰亞胺聚合物,之后通過功能化改造獲得的異質多孔聚酰亞胺納米復合材料兼具高效微波吸收與低反射特性,為高性能多孔聚酰亞胺的設計與可控制備提供了新思路。
本研究通過將相容性優異的離子液體引入剛性聚酰亞胺體系,有效解決了在超臨界二氧化碳發泡過程中氣體溶解度低、鏈段運動阻力大的難題,實現了以吸收為主導的高效低反射電磁屏蔽。該工作為設計高性能、多功能多孔聚酰亞胺材料提供了新策略,在航空航天、電子防護等領域具有重要應用潛力。
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.170869原文作者:Haoyu Ma, Jiaozhu Wu, Le Xi, Zixuan Wang, Jie He, Pengjian Gong, Guangxian Li, and Chul B. ParkDOI: 10.1016/j.cej.2025.170869