北京科技大學查俊偉教授團隊 AM：新概念、新方法、新應用、新發展的動態聚酰亞胺材料
2023-03-24 來源：高分子科技
“雙碳”背景下，對環保型、長壽命電工電子絕緣材料的發展迫切需求。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、高壓及高場等惡劣環境中服役會面臨機械/電損傷失效的問題，嚴重降低了使用壽命。同時，高玻璃化轉變溫度的硬質聚酰亞胺分子鏈段運動困難，無法進行機械破壞后的主動回收、修復，過程復雜電損傷的修復、回收更是難以實現。因此，基于當前發展現狀，總結具有高經濟價值聚酰亞胺材料多次循環利用發展面臨的問題，指明未來動態聚酰亞胺發展目標和方向，具有重要戰略意義。
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.)的基礎之上，根據現有的一些文獻，首次分享了對動態聚酰亞胺的現狀和未來趨勢的觀點和看法。介紹了聚酰亞胺材料在應用過程中的主要損傷形式，并提出了解決這些問題的初步策略和方案。從根本上指出了動態聚酰亞胺發展所面臨的瓶頸和問題，并評價了各種損傷形式與該方法的普適性之間的關系。強調了動態聚酰亞胺處理電損傷的潛在機制，討論了幾個可行的解決電損傷的前瞻性方案。最后，團隊對電氣絕緣中動態聚酰亞胺的系統、挑戰和解決方案進行了簡短的展望，包括未來改進的方向。理論和實踐的總結將有力促進節能和環境保護政策的實施，推動可持續性社會的發展進步。文章主要的創新性簡圖如下：
圖1 聚酰亞胺電介質的應用及智能特性的發展。
圖2 聚酰亞胺電介質的電擊穿及電暈損傷過程。
圖3 動態聚酰亞胺基因單元及連接酶的創新性思想。
圖4 動態聚酰亞胺電擊穿及電暈損傷機理。
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
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（責任編輯：xu）
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