聚砜酰胺（
PSA
）是我国自主研发的首个能够耐受
250 ℃
高温的合成纤维，是一种在高分子主链上含砜基（
-SO
2
-
）的芳香族聚酰胺纤维，是由
4
，
4’-
二氨基二苯砜（
4
，
4'-DDS
）、
3
，
3'-
二氨基二苯砜（
3
，
3'-DDS
）和对苯二甲酰氯缩聚而成。
PSA
具有优异的耐热性、高温尺寸稳定性、阻燃性、电绝缘性、化学稳定性，可广泛应用于防护制品、过滤与分离材料、电绝缘材料和其它现代工业领域。
近日，
青岛大学教师明津法
聚焦聚砜酰胺（
Polysulfonamide
，
PSA
）纤维电磁屏蔽材料开发取得进展，在《
Composites Communications
》期刊发表了题为“
Multifunctional Polysulfonamide/AgNWs aerogel for electromagnetic interference shielding
”的研究论文。该研究报道了一种聚砜酰胺
/
银纳米线（
PSA/AgNWs
）气凝胶。采用多元醇法合成
50-90nm
的
AgNWs
，与
PSA
纤维均匀混合、冷冻干燥制成纤维气凝胶，气凝胶拥有优异的压缩性能（
11.2912kPa
）、耐化学腐蚀性、隔热性能（
36.47mW/m
·
K
）和自清洁性能。比如：密度为
0.0123g/cm
3
、厚度为
15mm
的
PSA/AgNWs-0.5
气凝胶具有优异的
EMI
屏蔽性能，其
SET
值达到
44.04dB
。当
PSA/AgNWs-0.5
气凝胶的厚度压缩到
5mm
时，
SET
和
SSE
值分别达到
90.78 dB
和
7380.49 dB cm
3
/g
。尤其
PSA/AgNW-0.5
气凝胶暴露在酸碱条件下，
SET
值的波动也很小。
PSA/AgNWs
气凝胶在极端环境中具有优异的
EMI
屏蔽性能和稳定性，将会拓宽其应用领域。
（
1
）
以
PSA
纤维作为气凝胶基体，引入
AgNWs
作为导电填料，
通过硅烷偶联剂（
VTMS
）
水解
-
缩合
反应，将
PSA
纤维
、
AgNWs
之间
形成交联，并经
冷冻干燥制备
PSA/AgNWs
气凝胶。研究发现，气凝胶结构稳定，形成良好的三维立体导电网络结构。
（
2
）
PSA
纤维气凝胶具有超低的密度
0.008g
/cm
3
，当
AgNWs
含量为
50%
时，密度也仅
0.0123g
/cm
3
，证明了该气凝胶的轻质特性。复合气凝胶展现出优异的力学性能，在
AgNWs
含量为
50%
时，可承受
11.2912kPa
压缩应力，且经历
100
次
60%
应变压缩循环后高度保持率达
99.6%
。
（
3
）在电磁屏蔽领域，复合气凝胶厚度
15mm
时电磁屏蔽效能达
44.04
dB
，
压缩至
5mm
时，
实现
90.78dB
高效屏蔽
性能
。在
pH=1
和
13
极端环境处理后，气凝胶形貌与屏蔽性能保持稳定；经多次循环压缩后，气凝胶同样保持优异的电磁屏蔽效能。
（
4
）
PSA/AgNWs
气凝胶常温热导率仅
36.47 mW/(m
・
K)
，在
200℃
加热台上持续保温
200 min
后表面温度仍低于
56℃
；接触角为
143.6°
的疏水表面赋予其自清洁能力。这赋予了
PSA/AgNWs
气凝胶应用于极端环境下的条件。
图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.
图2 (a) hydrolyt
ic 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.
图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 thickness
es; (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 co
ntrast diagram; (h) SSE/t and thickness comparison diagram; (i) EMI diagram of PSA/AgNWs aerogels.
青岛大学非织造材料与产业用纺织品创新研究院
、特型非织造材料山东省工程研究中心教师
明津法为论文通讯作者，
团队
课题组
2022
级
硕士
生王俊毅
为论文第一作者。非织造材料与产业用纺织品创新研究院
专
注非织造产业领域技术和产品创新，现设有特型非织造装备和工艺的工程研究、智能纺织品中功能纤维研究、纤维表面改性与非织造材料的功能后整理研究、非织造结构及纤维隔膜在环境、新能源方面的研究四个研究方向。
明津法团队聚焦在聚砜酰胺纤维材料功能化及应用研究工作，先后在
ACS Applied Materials & Interfaces
、
Sustainable Materials and Technologies
、
Composites Communications
发表系列研究论文，聚焦过滤与分离、电磁屏蔽等领域。《芳砜纶基过滤膜设计及高温过滤领域研究》获山东省研究生优秀成果奖（
2021
）。此外，团队拥有“一种芳砜纶
/
四氧化三铁磁性长丝的制备方法”等授权专利。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.coco.2025.102346
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