聚酰亚胺（PI）纤维是一种新型高性能纤维，在表面高效负载金属导电层，所获得的导电PI纤维及其纺织品具有优异的热稳定性、阻燃性能和机械性能，能满足恶劣环境中电磁屏蔽的应用需求。化学镀是高性能纤维进行表面金属化改性的常用方法。通常而言，纤维表面需经过活化处理才能顺利实现金属层均匀镀覆，而常用的酸碱刻蚀活化处理往往会损害纤维的综合性能，尤其是对于PI类纤维材料，其表面惰性强，所需酸碱刻蚀时间久，难以进行连续化生产。

近期，东华大学张清华教授团队从分子结构设计出发，合成分子链上含有羧酸基团的聚酰亚胺（PIC），并通过湿法纺丝获得PIC纤维，纤维表面本征的羧基大大提升PIC纤维的表面金属化效率，实现了PIC纤维的高效金属化，克服了传统方法改性慢、效率低的难题，同时连续制备了PI镀镍复合导电纤维（PIC/Ni纤维）。

研究人员对PIC纤维金属化过程进行了研究。结果表明，在处理过程中，PIC纤维中的本征羧基与NaOH发生反应，Na＋可快速注入纤维；PIC纤维中的Na＋经与Ni2＋交换并还原，使得PIC纤维表面形成Ni单质，Ni单质作为活化位点可使PIC纤维表面均匀镀覆Ni层。

研究发现，还原获得的Ni单质形貌为50 nm左右的颗粒，且均匀嵌入在纤维表层200 nm厚度范围内。这些Ni纳米颗粒将起到锚定作用，大大提升表面金属镀层与纤维基体间的结合力。

PIC/Ni纤维具有良好的机械性能，强度均高于4.0 cN/dtex，电导率最高达3040 S/cm；其中，65 wt%镀覆量的PIC/Ni织物电磁屏蔽效能达45 dB，已满足商业化应用的技术需求。

热处理能有效提高PIC/Ni织物对电磁波的屏蔽能力。热处理大大提高了镀层的结晶度，PIC/Ni纤维的电导率提高73%，屏蔽效能由25 dB提高至43 dB。

该项研究为开发用于电磁屏蔽的高性能导电纤维提供了一条有效途径，该纤维可应用于军事、航空航天及其他恶劣环境的电磁屏蔽纺织品的制备。据悉，该成果以“Continuous Surface Metallization of Polyimide Fibers for Textile Substrate Electromagnetic Shielding Applications”为题发表在Advanced Fiber Materials上。

（来源：Advanced Fiber Materials）