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  聚砜酰胺（PSA）是我國自主研發的首個能夠耐受250 ℃高溫的合成纖維，是一種在高分子主鏈上含砜基（-SO₂-）的芳香族聚酰胺纖維，是由4，4’-二氨基二苯砜（4，4''-DDS）、3，3''-二氨基二苯砜（3，3''-DDS）和對苯二甲酰氯縮聚而成。PSA具有優異的耐熱性、高溫尺寸穩定性、阻燃性、電絕緣性、化學穩定性，可廣泛應用于防護制品、過濾與分離材料、電絕緣材料和其它現代工業領域。

  近日，青島大學教師明津法聚焦聚砜酰胺（Polysulfonamide，PSA）纖維電磁屏蔽材料開發取得進展，在《Composites Communications》期刊發表了題為“Multifunctional Polysulfonamide/AgNWs aerogel for electromagnetic interference shielding”的研究論文。該研究報道了一種聚砜酰胺/銀納米線（PSA/AgNWs）氣凝膠。采用多元醇法合成50-90nm的AgNWs，與PSA纖維均勻混合、冷凍干燥制成纖維氣凝膠，氣凝膠擁有優異的壓縮性能（11.2912kPa）、耐化學腐蝕性、隔熱性能（36.47mW/m·K）和自清潔性能。比如：密度為0.0123g/cm³、厚度為15mm的PSA/AgNWs-0.5氣凝膠具有優異的EMI屏蔽性能，其SET值達到44.04dB。當PSA/AgNWs-0.5氣凝膠的厚度壓縮到5mm時，SET和SSE值分別達到90.78 dB和7380.49 dB cm³/g。尤其PSA/AgNW-0.5氣凝膠暴露在酸堿條件下，SET值的波動也很小。PSA/AgNWs氣凝膠在極端環境中具有優異的EMI屏蔽性能和穩定性，將會拓寬其應用領域。（1）以PSA纖維作為氣凝膠基體，引入AgNWs作為導電填料，通過硅烷偶聯劑（VTMS）水解-縮合反應，將PSA纖維、AgNWs之間形成交聯，并經冷凍干燥制備PSA/AgNWs氣凝膠。研究發現，氣凝膠結構穩定，形成良好的三維立體導電網絡結構。（2）PSA纖維氣凝膠具有超低的密度0.008g/cm³，當AgNWs含量為50%時，密度也僅0.0123g/cm³，證明了該氣凝膠的輕質特性。復合氣凝膠展現出優異的力學性能，在AgNWs含量為50%時，可承受11.2912kPa壓縮應力，且經歷100次60%應變壓縮循環后高度保持率達99.6%。（3）在電磁屏蔽領域，復合氣凝膠厚度15mm時電磁屏蔽效能達44.04dB，壓縮至5mm時，實現90.78dB高效屏蔽性能。在pH=1和13極端環境處理后，氣凝膠形貌與屏蔽性能保持穩定；經多次循環壓縮后，氣凝膠同樣保持優異的電磁屏蔽效能。（4）PSA/AgNWs氣凝膠常溫熱導率僅36.47 mW/(m?K)，在200℃加熱臺上持續保溫200 min后表面溫度仍低于56℃；接觸角為143.6°的疏水表面賦予其自清潔能力。這賦予了PSA/AgNWs氣凝膠應用于極端環境下的條件。

圖1 (a) Schematic process of PSA/AgNWs aerogel; (b1-b5) The cross-section images of PSA, PSA/AgNWs-0.1, PSA/AgNWs-0.2, PSA/AgNWs-0.3, PSA/AgNWs-0.4, PSA/AgNWs-0.5 aerogels; (c1-c5) The longitudinal section images of PSA, PSA/AgNWs-0.1, PSA/AgNWs-0.2, PSA/AgNWs-0.3, PSA/AgNWs-0.4, PSA/AgNWs-0.5 aerogels; (d,e,f,g) Mapping images of PSA/AgNWs-0.5 aerogel.

圖2 (a) hydrolytic condensation reaction of VTMS in aerogel; (b) the diagram of VTMS in PSA/AgNWs aerogel; (c) FTIR of PSA, PSA/AgNWs-0.5 aerogel; (d) XRD of PSA, PSA/AgNWs-0.5 aerogel; (e) XPS of PSA, PSA/AgNWs-0.5 aerogel; (f,g) XPS of the element C and Si in PSA, PSA/AgNWs-0.5 aerogel; (h) XPS of the element Ag in PSA/AgNWs-0.5 aerogel. 

圖3 (a,b) Electrical conductivity and electromagnetic shielding effectiveness (EMI) PSA/AgNWs aerogels with different AgNWs concentrations; (c) EMI of PSA/AgNWs-0.5 aerogels with different thicknesses; (d) EMI of PSA/AgNWs-0.5 aerogel under 100 compression cycles; (e,f) EMI of PSA/AgNWs-0.5 aerogel under acid (pH=1) and alkaline (pH=13) environments; (g) SSE and density contrast diagram; (h) SSE/t and thickness comparison diagram; (i) EMI diagram of PSA/AgNWs aerogels.

  青島大學非織造材料與產業用紡織品創新研究院、特型非織造材料山東省工程研究中心教師明津法為論文通訊作者，團隊課題組2022級碩士生王俊毅為論文第一作者。非織造材料與產業用紡織品創新研究院專注非織造產業領域技術和產品創新，現設有特型非織造裝備和工藝的工程研究、智能紡織品中功能纖維研究、纖維表面改性與非織造材料的功能后整理研究、非織造結構及纖維隔膜在環境、新能源方面的研究四個研究方向。明津法團隊聚焦在聚砜酰胺纖維材料功能化及應用研究工作，先后在ACS Applied Materials & Interfaces、Sustainable Materials and Technologies、Composites Communications發表系列研究論文，聚焦過濾與分離、電磁屏蔽等領域�！斗柬烤]基過濾膜設計及高溫過濾領域研究》獲山東省研究生優秀成果獎（2021）。此外，團隊擁有“一種芳砜綸/四氧化三鐵磁性長絲的制備方法”等授權專利。

  論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.coco.2025.102346