三維泡孔PIPD-Au復合材料及其電磁屏蔽性能研究.pdf

1、三維泡孔結構電磁屏蔽復合材料具有密度小、比表面積大、孔隙率高、耐候性強、導電填料負載量大等特點，備受科研人員青睞，尤其是以耐高溫聚合物納米纖維為基體的此類材料，更是研究熱點。但受制于耐高溫聚合物納米纖維制備工藝，目前該類納米纖維基材尚未在電磁屏蔽復合材料領域得到廣泛應用。
　　本文以高性能聚合物聚(2，5-二羥基-1，4-苯撐吡啶并二咪唑)（PIPD）為基體，分別采用傳統(tǒng)的堿降解法和課題組自主研發(fā)的溶脹-超聲剝離法對PIPD納米纖

2、維的制備進行了研究，并獲得納米纖維的最佳工藝及參數(shù)。進一步，以自組裝的形式制備了具有高導電性的三維泡孔PIPD/Au復合材料，并對各步所制得的材料進行了相關結構與性能的表征與研究。
　　采用傳統(tǒng)堿降解法對PIPD納米纖維進行了試制，結果表明納米纖維形成效果差，不能滿足復合要求。其后，開發(fā)出溶脹-超聲剝離法，成功制備了PIPD納米纖維，并獲得了最佳工藝：以DMSO為溶劑，在155℃條件將PIPD初生纖維溶脹6h，而后在室溫條件下超聲

3、處理96h，可得到結構均勻、大長徑比的PIPD納米纖維。
　　采用2-溴丙酰溴與PIPD納米纖維反應制備大分子引發(fā)劑，隨后該大分子引發(fā)劑引發(fā)DMDAAC在PIPD納米纖維表面的接枝聚合，使PIPD表面接枝PDDA。研究表明，經接枝修飾后，PIPD納米纖維表面帶正電（~40Mv），在水中具有良好的分散性。該改性納米纖維與Frens法制備的金納米粒子進行自組裝形成三維泡孔結構的PIPD/Au復合材料。含金量為40.5v％的PIPD/A

4、u復合材料密度為1.056g/cm3，拉伸強度可達22.59MPa，具有輕質、耐熱、孔隙率高、力學性能優(yōu)異等特點。
　　采用電導率測試儀及電磁屏蔽性能測試儀表征了PIPD/Au納米纖維復合材料的電性能，結果表明該材料具有優(yōu)異的電導率，最高可達15890S·cm-1，接近金屬鋁的導電率。而且，分別經過熱處理和壓力處理后，材料的電導率進一步升高至18300S·cm-1和22240S·cm-1。與此同時，該復合材料具有極佳的電磁屏蔽性能