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

作者：卓龙海; 蔡亚玲; 沈东; 谢璠

来源：精细化工, 2022, 39(03): 480-487.

DOI：10.13550/j.jxhg.20210992

• 聚酰亚胺
• 芳纶纳米纤维
• 微观结构
• 机械性能
• 功能材料

以4,4′-二氨基二苯醚和3,3′,4,4′-二苯甲酮四羧酸二酐为单体，采用冷冻干燥与热亚胺化相结合的方法制备了聚酰亚胺（PI）气凝胶。在PI气凝胶引入芳纶纳米纤维（ANFs）以增强其骨架强度。采用FTIR、XRD、SEM、TEM、万能试验机、TGA及DSC表征了ANFs对气凝胶化学结构、微观形貌、压缩性能、热稳定性的影响。结果表明，ANFs通过氢键与前驱体聚酰胺酸（PAA）结合，并均匀分散在气凝胶骨架中，从而有效增强了气凝胶的强度。ANFs的引入使气凝胶制备过程中的体积收缩率有效降低。与PI气凝胶相比，当ANFs添加量为4%（以PAA粉末的质量计）时，制备的复合气凝胶体积收缩率由62.88%降低至52.46%，杨氏模量由1.8 MPa提升至6.9 MPa，压缩回弹率提升了37%。

• 单位
  陕西科技大学