新型三氨基苯基倍半硅氧烷(OAPS-3)交联剂制备的聚酰亚胺气凝胶：兼具超疏水性与低介电常数的轻质天线材料

（编辑推荐）本研究创新性合成三氨基苯基倍半硅氧烷(OAPS-3)交联剂，通过溶胶-凝胶和冷冻干燥法制备的聚酰亚胺(PI)气凝胶具有122°水接触角、2.49介电常数、88.00 J g-1比模量等优异性能。该策略避免了含氟基团引入，为通信领域轻质天线材料开发提供了新思路。

　　

Highlight

聚酰亚胺(PI)气凝胶因其多孔轻质的特性，在通信、电子和航空航天领域应用广泛。交联剂的引入是制备过程中的关键步骤，八氨基苯基倍半硅氧烷(OAPS)虽常用作交联剂，但其八个氨基活性位点会导致交联密度过高和疏水性差。本研究通过水解缩合、硝化和还原反应，首次合成三氨基苯基倍半硅氧烷(OAPS-3)交联剂。

Materials

实验材料包括：4,4′-二氨基二苯醚(ODPA, 98%)、1,3-双(4′-氨基苯氧基)苯(1,3,4-APB, 98%)、无水硫酸钠(≥99.0%)等，均购自上海泰坦科技。

Structure and characterization

结构表征显示(图1a黑线)：Si-O-Si在1093 cm^-1处的不对称伸缩振动吸收峰，以及1430 cm^-1、1028 cm^-1和997 cm^-1处Si-C₆H₅键的特征峰。739 cm^-1和695 cm^-1处的吸收峰对应单取代苯环上氢的面外弯曲振动(δ=CH)。

Conclusion

采用OAPS-3交联剂制备的PI气凝胶具有122°水接触角、2.49介电常数、88.00 J g^-1比模量等优异性能。引入正硅酸乙酯(TEOS)后介电常数进一步降至1.72，这种"分子级有机-无机杂化结构"为轻质天线应用提供了理想材料。