《高性能聚醯亞胺超疏界面材料的電紡製備與性能調控》是依託北京航空航天大學，由吳俊濤擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高性能聚醯亞胺超疏界面材料的電紡製備與性能調控
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：吳俊濤
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
受自然界具有典型超疏浸潤性的生物啟發，國內外製備了一系列超疏水材料，然而設計製備高性能且粘附力可控的超疏界面材料一直是一個具有挑戰性的課題。本研究擬結合聚醯亞胺的優異性能與靜電紡絲法的便捷高效來解決上述問題。首先利用分子設計合成具有不同含氟量的聚醯亞胺，同時通過引入含磷、含矽或含羥基基團對其表面自由能進行精細調控；然後利用靜電紡絲技術，通過控制電紡工藝，將不同聚醯亞胺構築成具有不同微納多級結構的無紡布，以製備具有優異綜合性能，且粘附力精確可控的新型超疏界面材料，其超疏水熱穩定性在300 C以上，粘附力在10-150μN範圍可控，並可大面積製備，解決超疏水材料的實用、耐用性問題。在此基礎上，通過深入研究以揭示材料化學組成、微納結構與固體表面浸潤性及粘附力的關係。此類高性能可控粘附力聚醯亞胺超疏界面材料可在極端環境下使用，在無損微液滴運輸、表面防水防污、定點液相化學反應等方面具有潛在套用價值。
結題摘要
受自然界具有典型超疏浸潤性的生物啟發，本研究結合聚醯亞胺的優異性能與靜電紡絲法的便捷高效製備了一系列具有優異綜合性能的聚醯亞胺超疏界面材料。首先設計合成了多種具有不同化學結構的聚醯亞胺樹脂基體；然後仿生製備了具有花瓣效應的耐高溫聚醯亞胺表面、具有荷葉效應的耐高溫耐摩擦複合薄膜，並成功實現了弱疏水聚醯亞胺材料的超疏水浸潤特性及其粘附力轉變；所製備的新型聚醯亞胺超疏界面材料具有優異綜合性能，且粘附力精確可控，其超疏水熱穩定性在300°C以上，並可大面積製備，解決超疏水材料的實用、耐用性問題。在此基礎上，深入研究並揭示了聚醯亞胺材料化學組成、微納結構與固體表面浸潤性及粘附力的關係。相關套用探索研究表明，此類仿生可控粘附力聚醯亞胺超疏界面材料可在極端環境下使用，在無損微液滴運輸、表面防水防污、高效過濾材料、智慧型水上設備等方面具有潛在套用價值。
