[發明專利]一種聚酰亞胺/多壁碳納米管復合氣凝膠及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 202110352455.X
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113088077B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 劉鵬波;倪龍;鄒華維;陳少康
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C08L79/08
• 分類號: C08L79/08;C08K3/04;C08J9/28
• 代理公司: 成都高遠知識產權代理事務所(普通合伙) 51222
• 代理人: 李高峽;張娟

本發明提供了一種聚酰亞胺/多壁碳納米管復合氣凝膠及其制備方法和用途。所述氣凝膠是以聚酰亞胺為基體，以多壁碳納米管為填料制得的聚合物基復合氣凝膠；聚酰亞胺和多壁碳納米管的質量比為100:(4～16)。本發明聚酰亞胺/碳納米管復合氣凝膠具有有序孔結構，密度低，具有優異的電磁波吸收性能，且具有各向異性，還具有優異的熱穩定性，在航空航天、國防、交通、醫療器械、微電子器件等諸多重要領域都具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于復合材料領域，具體涉及一種聚酰亞胺/多壁碳納米管復合氣凝膠及其制備方法和用途。

背景技術

隨著電子通訊技術的飛速發展，電子通訊設備的使用越來越普遍。這些電子產品在給我們帶來便利的同時，其工作時產生的電磁危害也日漸凸顯出來。電磁干擾影響設備的正常運行，電磁污染會對人體和自然環境產生不利影響。此外，電磁波作為傳遞信息的媒介，它的泄露也就意味著其所傳遞信息的泄露，將嚴重危害信息安全。目前，電磁波對信息安全、電磁兼容和生態系統等方面的危害已引起了人們的廣泛關注。電磁波吸波材料通過有效損耗電磁能量實現電磁波較少反射甚至無反射，可有效降低電磁污染，防止電磁信息的泄露。電磁波吸波材料的研究，無論對國防軍事、還是人們的日常生活都有著十分重大的意義。

隨著科技的不斷進步，電磁波吸波材料朝著“質量輕、厚度薄、頻段寬、吸收強”的方向發展。研究發現，微孔結構不但可以使吸波材料減重，還可以有效地耗散進入材料內部的電磁波，從而提升材料的吸波性能，因此具有微孔結構的聚合物基吸波材料成為該領域的熱點研究方向之一。

聚酰亞胺(PI)是一種綜合性能優異的高性能聚合物，其獨特的分子結構賦予其特殊的性能，如：優異的耐高低溫性能、良好的機械性能、低介電常數、突出的化學和輻射穩定性能等。PI氣凝膠是以聚酰亞胺為基體制備的氣凝膠材料，兼具PI材料和氣凝膠結構的優良特性，具有低密度、高孔隙率、高比表面積、低熱導率、優良的力學性能等特點，應用前景十分廣闊。

此外，碳材料由于具有高介電損耗、低密度、低成本、易制備等優良性能，也被認為是很有前途的候選吸波材料。在碳材料中，碳納米管(CNTs)由于其高長徑比(1000)、優良的導電性能和較高的機械強度，與傳統的碳材料相比具有很大的優勢，因而受到廣泛的關注。多壁碳納米管(MWCNTs)是碳納米管的一種，它由單壁碳納米管嵌套而成，層間距約為0.34nm，層數≥2。通常情況下，MWCNTs可以在聚合物基體中形成導電網絡，導電性越好，材料的電磁波吸收和屏蔽性能越好。