聚酰亞胺因獨特的分子結構而具有優異的耐高、低溫特性,力學性能,耐溶劑性以及十分可靠的絕緣性能,被廣泛用于電工電子等領域。然而,材料在長期的高溫度、高壓力及高電場等惡劣環境中服役會面臨機械/電損傷而失效的問題。良好的動態特性能夠恢復材料的各項性能指標,促進多次循環利用。然而,高玻璃化轉變溫度的聚酰亞胺分子鏈段常溫常壓下運動困難,無法進行破壞后的主動回收和修復。
針對上述問題,北京科技大學查俊偉教授團隊在前期工作 (J. Mater. Chem. C, 2022, 10, 11307-11315; Energy Environ. Mater. 2023, 6, e12427; Adv. Mater. 2023, 35, 2207451.; Adv. Mater., 2023, 2301185.) 的基礎之上,進一步突破研究聚酰亞胺材料動態特性過程中面臨的修復條件困難,回收效率低的關鍵問題,首次實現聚酰亞胺雜化膜單體回收。該團隊在盡可能保證聚酰亞胺自身優異的熱、化學穩定性,高絕緣、機械性能的同時,在聚酰亞胺基因單元和連接酶 (Adv. Mater. 2023, 35, 2207451) 的基礎上引入聚酰亞胺擴鏈劑的概念,進一步提升聚酰亞胺雜化體系中的動態亞胺鍵的含量,實現高效率修復和超強單體回收,完成聚酰亞胺雜化膜在電或機械損傷失效后的回收再利用。該工作有利于解決電工電子應用聚酰亞胺循環利用難的關鍵問題,較大程度的實現了節約資源,保護環境的整體目標 (Adv. Mater. 2023, 2304175)。文章部分簡圖如下:
圖1 聚酰亞胺雜化膜的基本特性。
圖2 聚酰亞胺雜化膜的修復特性。

圖3 聚酰亞胺雜化膜/碳纖維的回收特性。
相關工作鏈接:
https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2022/tc/d2tc01605b
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/eem2.12427
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202207451
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202301185
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202304175
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