近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員周光遠(yuǎn)和副研究員聶赫然團(tuán)隊(duì)，在高性能聚酰亞胺氣凝膠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和研究方面取得新進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表在《化學(xué)工程學(xué)報(bào)》上。
聚酰亞胺氣凝膠具有輕質(zhì)、耐高低溫、高比表面積、低導(dǎo)熱系數(shù)等優(yōu)勢(shì)，已成功應(yīng)用于航空航天、太空探測(cè)等領(lǐng)域。然而，采用商業(yè)化的二酐和二胺單體，通過(guò)溶膠-凝膠方式制備的聚酰亞胺氣凝膠，仍然存在收縮率高、尺寸穩(wěn)定性差等問(wèn)題，很難同時(shí)滿(mǎn)足低密度和低導(dǎo)熱系數(shù)，阻礙了其進(jìn)一步的實(shí)際應(yīng)用。
該工作中，團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了2種新型基于二苯亞甲基芴結(jié)構(gòu)的“槳葉型”二胺單體，通過(guò)與二酐單體共聚，獲得剛性適中的聚酰亞胺氣凝膠材料。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該氣凝膠材料具有優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性，高孔隙率，高比表面積，以及良好的熱性能。在200℃下加熱1小時(shí)，上表面溫度低于60℃，且導(dǎo)熱系數(shù)低至54.3mW*m-1*K-1，表現(xiàn)出優(yōu)異的高溫隔熱性能。
該工作為設(shè)計(jì)隔熱性能優(yōu)異和尺寸穩(wěn)定的聚酰亞胺氣凝膠材料提供了新思路。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.147642
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