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（-SO₂-）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/cm³、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 cm³/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/cm³，当AgNWs含量为50%时，密度也仅0.0123g/cm³，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44.04dB，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) 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. 

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 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