多孔聚酰亚胺材料因其优异的阻燃性、宽温域热稳定性、耐化学腐蚀性等特性,在航空航天、无线通信、电子工程及微波吸收等领域展现出广阔的应用前景。
目前,多孔聚酰亚胺的制备方法主要包括化学蚀刻法、冷冻干燥法和化学发泡法。然而,这些方法存在孔隙率低、孔径过大、工艺耗时耗能或引入交联剂影响材料再结晶等问题。
超临界二氧化碳发泡技术作为一种绿色物理发泡方法,具备制备高孔隙率、小孔径、结构可控聚合物泡沫的潜力。但传统聚酰亚胺分子链刚性高、链段运动能力弱,且对二氧化碳气体的溶解度较低,导致其难以通过超临界二氧化碳工艺实现高效、均匀的发泡,这严重制约了其轻质多功能化的发展。
因此,如何在保持聚酰亚胺本征高性能的前提下,有效改善其发泡加工性能,成为该领域一个关键而富有挑战性的课题。
近日,来自四川大学的龚鹏剑团队和加拿大多伦多大学的Chul B. Park团队合作,通过引入与聚合物材料具有高度相容性的离子液体(IL)制备了一种具有刚性主链的热稳定性聚酰亚胺聚合物,之后通过功能化改造获得的异质多孔聚酰亚胺纳米复合材料兼具高效微波吸收与低反射特性,为高性能多孔聚酰亚胺的设计与可控制备提供了新思路。
本研究通过将相容性优异的离子液体引入刚性聚酰亚胺体系,有效解决了在超临界二氧化碳发泡过程中气体溶解度低、链段运动阻力大的难题,实现了以吸收为主导的高效低反射电磁屏蔽。该工作为设计高性能、多功能多孔聚酰亚胺材料提供了新策略,在航空航天、电子防护等领域具有重要应用潜力。
原文链接: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