三維泡孔PIPD-Au復(fù)合材料及其電磁屏蔽性能研究.pdf

1、三維泡孔結(jié)構(gòu)電磁屏蔽復(fù)合材料具有密度小、比表面積大、孔隙率高、耐候性強(qiáng)、導(dǎo)電填料負(fù)載量大等特點(diǎn)，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(diǎn)。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(fù)合材料領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)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(duì)PIPD納米纖

2、維的制備進(jìn)行了研究，并獲得納米纖維的最佳工藝及參數(shù)。進(jìn)一步，以自組裝的形式制備了具有高導(dǎo)電性的三維泡孔PIPD/Au復(fù)合材料，并對(duì)各步所制得的材料進(jìn)行了相關(guān)結(jié)構(gòu)與性能的表征與研究。
　　采用傳統(tǒng)堿降解法對(duì)PIPD納米纖維進(jìn)行了試制，結(jié)果表明納米纖維形成效果差，不能滿足復(fù)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(jié)構(gòu)均勻、大長(zhǎng)徑比的PIPD納米纖維。
　　采用2-溴丙酰溴與PIPD納米纖維反應(yīng)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(jīng)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(jìn)行自組裝形成三維泡孔結(jié)構(gòu)的PIPD/Au復(fù)合材料。含金量為40.5v％的PIPD/A

4、u復(fù)合材料密度為1.056g/cm3，拉伸強(qiáng)度可達(dá)22.59MPa，具有輕質(zhì)、耐熱、孔隙率高、力學(xué)性能優(yōu)異等特點(diǎn)。
　　采用電導(dǎo)率測(cè)試儀及電磁屏蔽性能測(cè)試儀表征了PIPD/Au納米纖維復(fù)合材料的電性能，結(jié)果表明該材料具有優(yōu)異的電導(dǎo)率，最高可達(dá)15890S·cm-1，接近金屬鋁的導(dǎo)電率。而且，分別經(jīng)過(guò)熱處理和壓力處理后，材料的電導(dǎo)率進(jìn)一步升高至18300S·cm-1和22240S·cm-1。與此同時(shí)，該復(fù)合材料具有極佳的電磁屏蔽性能