CN114805919A - 一种双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶及其制备方法 - Google Patents

一种双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶及其制备方法，属气凝胶材料技术领域。本发明主要通过去离子水为介质、叔胺为助溶剂辅助制备聚酰胺酸溶液，经冷冻干燥、热亚胺化得到聚酰亚胺气凝胶并采用ANFs对其进行骨架增强，得到ANFs/PI复合气凝胶，最后将复合气凝胶浸泡在MXene分散液中构筑导电网络，真空静置并干燥，制得MXene@ANFs/PI复合气凝胶后将其浸泡在PAA溶液中经冷冻干燥、热亚胺化后得到PI@MXene@ANFs/PI复合气凝胶，达到抑制MXene纳米片氧化的效果。该方法具有简单、高效、适用范围广、环境友好优点，可解决MXene类电磁屏蔽材料易氧化的问题，提升复合气凝胶在使用过程中的长期有效性，所得气凝胶可用于电磁屏蔽领域，在电磁屏蔽领域具有很高的潜在应用价值。

Description

一种双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶及其制备方法
技术领域
本发明属于气凝胶材料技术领域，具体涉及一种双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶及其制备方法。
背景技术
目前，电磁屏蔽材料主要有导电型、导磁型两大类，其中，导电型电磁屏蔽材料因其因其可设计性强、适用性广而备受关注。常见的导电型电磁屏蔽材料主要包括金属材料、本征型导电聚合物材料和导电聚合物复合材料等。传统金属电磁屏蔽材料尽管电磁屏蔽性能优异，但加工性差、刚性大、密度高、易腐蚀等缺点限制了其在现代高科技产品中的应用。与金属材料相反，本征型导电聚合物材料具有加工性能好、密度低、抗腐蚀性强等优点，但导电性能相对较差，限制了其电磁屏蔽性能。
而聚合物气凝胶虽然解决了传统气凝胶机械性能差、易碎等缺点，但是聚合物气凝胶本质是绝缘的，因此不具有电磁屏蔽性能。目前，通过加入导电填料的方式赋予聚合物气凝胶优异的电磁屏蔽性能，但是导电填料的大量加入导致聚合物气凝胶出现机械性能降低、加工成形困难等问题。而MXene作为一种新兴的2D材料，由于其优异的导电性表现出优越的电磁屏蔽性能，且MXene较大的比表面积有利于导电网络的构建，因此，将MXene引入聚合物气凝胶中是制备聚合物基电磁屏蔽复合材料的有效方法。但MXene一般处于热力学亚稳态，其中的Ti3+、Ti2+具有明显的还原性。MXene中Ti3+、Ti2+易被氧化而形成TiO2，从而使得MXene的片层结构被破坏，电磁屏蔽性能大幅下降，不利于聚酰亚胺/MXene复合气凝胶在高温条件下的长期使用。
发明内容
为解决现有技术存在的MXene纳米片氧化问题，本发明提供了一种双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶及其制备方法，所述方法通过浸涂法使得PI包裹在MXene@ANFs/PI复合气凝胶内壁表面以达到抑制MXene纳米片氧化的效果；所述双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶采用PI在MXene@ANFs/PI复合气凝胶表面进行涂覆，形成双涂层气凝胶，具有双涂层可有效避免传统MXene类电磁屏蔽材料易氧化的问题。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明提供了一种双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶的制备方法，包括以下步骤：
S1：制备聚酰胺酸粉末；
S2：采用化学劈裂法制备ANFs凝胶；
S3：将所述ANFs凝胶用去离子水稀释形成ANFs分散液；将所述聚酰胺酸粉末、叔胺加入ANFs分散液搅拌至聚酰胺酸粉末完全溶解并混合均匀得到混合溶液，随后将混合溶液进行冷冻干燥而后热亚胺化得到ANFs/PI气凝胶；
S4：采用酸刻蚀法制备MXene分散液；
S5：将所述ANFs/PI气凝胶浸入MXene分散液在真空烘箱中静置后干燥，得到MXene@ANFs/PI复合气凝胶；
S6：将所述MXene@ANFs/PI复合气凝胶浸入PAA水溶液在真空烘箱中静置，后经过冷冻干燥和热亚胺化处理得到PI@MXene@ANFs/PI复合气凝胶。
本发明进一步，所述S1中，所述制备聚酰胺酸粉末的过程为：以二胺单体、二酐单体为原料，N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，待二胺完全溶解后，分批次缓慢加入二酐，全部混合后室温条件下搅拌12～24h，得到聚酰胺酸溶液；将所述聚酰胺酸溶液倒入去离子水中析出，冷冻干燥制备得到聚酰胺酸粉末；所述二胺单体与二酐单体的摩尔比为(0.95～1.05)：1；
所述二胺单体为市售4,4’-二氨基二苯醚、联苯二胺及对苯二胺中的一种或几种任意配比的混合物；
所述二酐单体为均苯四甲酸酐、六氟二酐及3,3’,4,4’-二苯酮四酸二酐中的一种或几种任意配比的混合物。
本发明进一步，所述S2中，所述化学劈裂法制备ANFs凝胶的过程为：以对位芳纶短切纤维为原料，二甲基亚砜为溶剂，去离子水为质子化助剂，氢氧化钾为催化剂，全部混合后在常温下剧烈搅拌后加入去离子水进行质子化还原，制得ANFs凝胶。
本发明进一步，所述S3中，所述叔胺为助溶剂；所述叔胺为三乙胺、三丙胺、N,N-二甲基乙醇胺及N,N-二乙基乙醇胺中的一种或几种任意配比的混合物。
本发明进一步，所述S4中，所述酸刻蚀法制备MXene分散液的过程为：以钛碳化铝为原料，盐酸/氟化锂溶液为刻蚀液，选择性刻蚀钛碳化铝中的铝层；将所得产物用浓盐酸和去离子水离心洗涤除去杂质，再通过手摇剥离获得MXene分散液。
本发明进一步，所述S5中，所述真空烘箱中静置后干燥的过程是指将ANFs/PI气凝胶在压力为0.005MPa条件下浸泡在MXene溶液中静置30分钟后将形成的MXene@ANFs/PI复合气凝胶进行干燥；所述S6中，所述真空烘箱中静置的过程是指将MXene@ANFs/PI气凝胶在0.005MPa条件下浸泡在PAA溶液中静置30分钟。
本发明进一步，所述冷冻干燥在冰箱冷冻室内进行，直至全部冷冻；所述冷冻干燥的条件为：温度≤-50℃、压力≤20Pa、时间12～48h。
本发明进一步，所述热亚胺化采用阶梯温度，温度为120～250℃；所述热亚胺化的处理温度为：120℃处理时间0.5～2h，150℃处理时间0.5～2h，200℃处理时间0.5～2h，250℃处理时间0.5～2h，300℃处理时间0.5～2h，350℃处理时间0.5～2h。
采用任一项所述的制备方法制得的双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶，所述双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶为PI在MXene@ANFs/PI复合气凝胶内壁表面进行涂覆，形成双涂层PI@MXene@ANFs/PI气凝胶。
本发明进一步，所述双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶的电磁屏蔽性能为46dB；所述双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶250℃空气条件热处理100h后，电磁屏蔽效能下降幅度不超过5％。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的一种双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶的制备方法向MXene@ANFs/PI复合气凝胶中引入热稳定性优异、疏水、耐化学腐蚀的PI材料，通过物理隔绝的方式避免MXene与空气中氧气的接触，进而有效防止MXene涂层在使用过程中因氧化而引起的电磁屏蔽性能下降；所述制备方法通过浸涂法使得PI包裹在MXene@ANFs/PI复合气凝胶内壁表面，制备得到PI@MXene@ANFs/PI复合气凝胶，解决了MXene纳米片氧化的问题。
本发明所述的双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶为PI在MXene@ANFs/PI复合气凝胶内壁表面进行涂覆，以达到抑制MXene纳米片氧化的效果，使得其获得稳定的电磁屏蔽效能；两层涂层重叠涂敷避免MXene类电磁屏蔽材料易氧化；所述双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶的电磁屏蔽性能为46dB；所述双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶250℃空气条件热处理100h后，电磁屏蔽效能下降幅度不超过5％。
附图说明
图1为本发明PI@MXene@ANFs/PI和MXene@ANFs/PI复合气凝胶的FTIR谱图；
图2为本发明的复合气凝胶的XRD谱图，图2中图(a)为250℃条件下处理100h后MXene@ANFs/PI和PI@MXene@ANFs/PI复合气凝胶的XRD谱图，图2中图(b)为空气湿度90％、环境温度25℃条件下处理100h后MXene@ANFs/PI和PI@MXene@ANFs/PI复合气凝胶的XRD谱图；
图3为本发明的复合气凝胶的SEM图，图3中图(a)、(a’)分别为250℃条件下处理100h后MXene@ANFs/PI复合气凝胶40μm及10μm的SEM图，图(b)、(b’)分别为250℃条件下处理100h后PI@MXene@ANFs/PI复合气凝胶的40μm及10μm的SEM图，图(c)、(c’)分别为空气湿度90％、环境温度25℃条件下处理100h后MXene@ANFs/PI复合气凝胶的40μm及10μm的SEM图，图(d)、(d’)分别为空气湿度90％、环境温度25℃条件下处理100h后PI@MXene@ANFs/PI复合气凝胶的40μm及10μm的SEM图；
图4为本发明的PI@MXene@ANFs/PI复合气凝胶在250℃空气条件热处理100h后，电磁屏蔽效能下降幅度对比图。
具体实施方式
为使本领域技术人员可了解本发明的特点及效果，以下谨就说明书及权利要求书中提及的术语及用语进行一般性的说明及定义。除非另有指明，否则文中使用的所有技术及科学上的字词，均为本领域技术人员对于本发明所了解的通常意义，当有冲突情形时，应以本说明书的定义为准。
本文描述和公开的理论或机制，无论是对或错，均不应以任何方式限制本发明的范围，即本发明内容可以在不为任何特定的理论或机制所限制的情况下实施。
本文中，所有以数值范围或百分比范围形式界定的特征如数值、数量、含量与浓度仅是为了简洁及方便。据此，数值范围或百分比范围的描述应视为已涵盖且具体公开所有可能的次级范围及范围内的个别数值(包括整数与分数)。
本文中，若无特别说明，“包含”、“包括”、“含有”、“具有”或类似用语涵盖了“由……组成”和“主要由……组成”的意思，例如“A包含a”涵盖了“A包含a和其他”和“A仅包含a”的意思。
本文中，为使描述简洁，未对各个实施方案或实施例中的各个技术特征的所有可能的组合都进行描述。因此，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，各个实施方案或实施例中的各个技术特征可以进行任意的组合，所有可能的组合都应当认为是本说明书记载的范围。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
下列实施例中使用本领域常规的仪器设备。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。下列实施例中使用各种原料，除非另作说明，都使用常规市售产品，其规格为本领域常规规格。在本发明的说明书以及下述实施例中，如没有特别说明，“％”都表示重量百分比，“份”都表示重量份，比例都表示重量比。
本发明提供了一种双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶的制备方法，具体包括以下步骤：
S1，将二胺单体、二酐单体在DMF溶液中反应制备得到聚酰胺酸溶液。
优选为：将单口烧瓶、烧杯、磁子等采用无水乙醇超声处理，去除表面杂质，干燥后备用。将称量好的二胺单体置于带磁子的单口烧瓶中，加入去离子水，室温条件下搅拌至形成均匀溶液，然后分批次缓慢加入二酐单体，室温条件下搅拌12～24h，形成粘稠状液体，即聚酰胺酸溶液。
S2，将所得聚酰胺酸溶液倒入去离子水中析出，抽滤并冷冻干燥后得到聚酰胺酸粉末。
优选为：将制备的聚酰胺酸溶液倒入去离子水中，析出24h，进行抽滤并冷冻干燥后得到聚酰胺酸粉末。
S3，将对位芳纶短切纤维、二甲基亚砜、氢氧化钾、在水溶液中反应制备得到ANFs凝胶。
优选为：将单口烧瓶、烧杯、磁子等采用无水乙醇超声处理，去除表面杂质，干燥后备用。将称量好的对位芳纶短切纤维、二甲基亚砜、氢氧化钾置于带有磁子的单口烧瓶中，加入去离子水，室温下剧烈搅拌4h后，得到红棕色溶液，再加入1L去离子水进行质子化还原，得到浅黄色凝胶状的ANFs。
S4，将钛碳化铝在盐酸/氟化锂中刻蚀得到，离心洗酸后手摇剥离得到MXene。
优选为：将离心管、磁子采用无水乙醇超声处理，去除表面杂质，烘干后备用。将称量好的盐酸、氟化锂、钛碳化铝加入带有磁子的离心管，40℃下反应48h。将所得产物用浓盐酸和去离子水洗涤以除去反应中产生的杂质，最后通过手摇剥离获得大尺寸的MXene分散液。
所述MXene的制备是指采用酸刻蚀法，以盐酸/氟化锂溶液为刻蚀液选择性刻蚀钛碳化铝中的铝层。
S5，在ANFs分散液中加入聚酰胺酸粉末、叔胺搅拌至聚酰胺酸溶解，冷冻干燥、热亚胺化处理后制得ANFs/PI复合气凝胶。
所述ANFs分散液的制备是将ANFs凝胶稀释后超声得到稳定的ANFs分散液。
优选为：将烧杯、磁子、模具等采用无水乙醇超声处理后，除去表面杂质，烘干备用。将称量好的ANFs、聚酰胺酸粉末、三乙胺加入水溶液中，待聚酰胺酸粉末完全溶解，溶液均一后，倒入模具，置于冰箱冷冻室，冷冻至溶液全部冻住；将冻好的样品冷冻干燥得到聚酰胺酸复合气凝胶，经热处理使聚酰胺酸脱水环化后得到聚酰亚胺复合气凝胶。
所述冷冻干燥是指将聚酰胺酸溶液置于冰箱冷冻室内，冷冻至溶液全部冻住；冷冻干燥条件为：温度为≤-50℃；压力≤20Pa，时间为：12～48h。
其中，聚酰胺酸复合气凝胶脱水环化过程采用阶梯温度，温度范围为120～350℃。综合考虑，聚酰胺酸热亚胺化机理及气凝胶形貌、性能，优选聚酰胺酸气凝胶热亚胺化工艺为：120℃(0.5～2h)+150℃(0.5～2h)+200℃(0.5～2h)+250℃(0.5～2h)+300℃(0.5～2h)+350℃(0.5～2h)。
S6，将ANFs/PI复合气凝胶浸入MXene分散液中，制备得到MXene@ANFs/PI复合气凝胶。
具体手段为：将烧杯等采用无水乙醇超声处理，除去表面杂质，烘干待用。将称量好的ANFs/PI复合气凝胶浸入不同浓度的MXene分散液中，放入真空烘箱，在0.005MPa条件下静置30min，然后将浸泡的复合气凝胶在真空烘箱中干燥，得到MXene@ANFs/PI复合气凝胶。
S7，将MXene@ANFs/PI复合气凝胶浸入PAA水溶液中，经冷冻干燥、热亚胺化处理制备得到PI@MXene@ANFs/PI复合气凝胶。
具体手段为：将烧杯、磁子等采用无水乙醇超声处理，除去表面杂质，烘干备用。将称量好的聚酰胺酸粉末和三乙胺加入定量的去离子水中，搅拌至PAA溶解，将上述MXene@ANFs/PI复合气凝胶浸泡在溶液中，在真空烘箱中静置后，经冷冻干燥、热亚胺化处理得到PI@MXene@ANFs/PI复合气凝胶。
热亚胺化工艺为：120℃(0.5～2h)+150℃(0.5～2h)+200℃(0.5～2h)+250℃(0.5～2h)+300℃(0.5～2h)+350℃(0.5～2h)。
所述冷冻干燥是指将聚酰胺酸溶液置于冰箱冷冻室内，冷冻至溶液全部冻住；冷冻干燥条件为：温度为≤-50℃；压力≤20Pa，时间为：12～48h。
作为优选的实施例，所述二胺单体可以选择多种，例如：4,4’-二氨基二苯醚、联苯二胺、对苯二胺；还可以是几种的任意比混合物，例如：4,4’-二氨基二苯醚与联苯二胺任意比的混合；联苯二胺与对苯二胺任意比的混合；4,4’-二氨基二苯醚与对苯二胺任意比的混合。
作为优选的实施例，所述二酐单体可以选择多种，例如：均苯四甲酸酐、六氟二酐、3,3’,4,4’-二苯酮四酸二酐；还可以是几种的任意比混合物，例如：均苯四甲酸酐与六氟二酐任意比的混合；六氟二酐、3,3’,4,4’-二苯酮四酸二酐任意比的混合；均苯四甲酸酐与3,3’,4,4’-二苯酮四酸二酐任意比的混合。
所述二胺单体、二酐单体的加入摩尔比为(0.95～1.05)：1。
作为优选的实施例，所述叔胺可以选择多种，例如：为三乙胺、三丙胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺；还可以是几种的任意比混合物，例如：三乙胺与三丙胺任意比的混合；三乙胺与N,N-二甲基乙醇胺任意比的混合；三乙胺与N,N-二乙基乙醇胺任意比的混合；三乙胺、三丙胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺任意比的混合；三丙胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺任意比的混合；N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺任意比的混合；三丙胺与N,N-二甲基乙醇胺任意比的混合；三丙胺与N,N-二乙基乙醇胺任意比的混合。
N,N-二甲基甲酰胺，DMF是一种有机化合物，化学式为C3H7NO，为无色透明液体。既是一种用途极广的化工原料，也是一种用途很广的优良的溶剂。除卤代烃以外能与水及多数有机溶剂任意混合，对多种有机化合物和无机化合物均有良好的溶解能力。
所述模具可以为任意容器，优选烧杯，聚四氟乙烯模具或其他玻璃制品等。
上述所述的制备方法制得的一种双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶，采用化学劈裂法制得的ANFs作为骨架增强材料，其中，MXene较大的比表面积有利于导电网络的构建，MXene在ANFs/PI气凝胶表面构筑完整的导电网络，赋予复合气凝胶优异电磁屏蔽效能，提高了复合气凝胶的导电率；将MXene@ANFs/PI气凝胶浸入PAA溶液中生成双涂层PAA@MXene@ANFs/PI气凝胶，然后热亚胺化得到PI@MXene@ANFs/PI气凝胶。所述双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶为PI在MXene@ANFs/PI复合气凝胶表面进行涂覆，以达到抑制MXene纳米片氧化的效果，使得所述聚酰亚胺复合气凝胶的电磁屏蔽性能能够达到46dB，电磁屏蔽效能在使用过程中的长期有效。如图4所示，所述双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶250℃空气条件热处理100h后，其电磁屏蔽效能下降幅度不超过5％。
以下结合实施例和附图对本发明的技术方案进行详细说明：
实施例1
复合型聚酰亚胺气凝胶的制备：首先，将2.168g 4,4’-二氨基二苯醚(ODA)加入25mLDMF中，搅拌至形成均一溶液，加入3.662g 3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐(BTDA)继续搅拌12h，得黄色透明溶液，即聚酰胺酸溶液；其次，将溶液倒入去离子水中析出，用去离子水洗涤数次，然后将经冷冻、冷冻干燥处理后得聚酰胺酸粉末；将对位芳纶短切纤维100g、二甲基亚砜500mL、氢氧化钾1.5g、去离子水20mL，在水溶液中反应制备得到ANFs凝胶；完成后用去离子水置换DMSO，置换完分散成1L的ANFs分散液；然后取8.4mL、2g/L的ANFs分散液稀释至10mL加入0.416g聚酰胺酸粉末、0.315mL三乙胺搅拌至溶液均匀后冷冻干燥并热亚胺化处理得到ANFs/PI复合气凝胶，热亚胺化工艺为：120℃(0.5h)+150℃(0.5h)+200℃(0.5h)+250℃(0.5h)+300℃(0.5h)+350℃(2h)。将称量好的1g氟化锂，20mL 9mol/L盐酸，1g钛碳化铝加入带有磁子的离心管，40℃下反应48h。将所得产物用浓盐酸和去离子水洗涤以除去反应中产生的杂质，最后通过手摇剥离获得大尺寸的MXene分散液。最后，将ANFs/PI复合气凝胶浸入80mL 0.5mg/mL的MXene溶液中，放入真空烘箱，在0.005MPa条件下静置30min，然后将其在真空烘箱中干燥，得到MXene@ANFs/PI复合气凝胶，将MXene@ANFs/PI复合气凝胶浸入固含量1wt％的PAA水溶液中，经冷冻干燥、热亚胺化处理制备得到PI@MXene@ANFs/PI复合气凝胶。热亚胺化工艺为：120℃(0.5h)+150℃(0.5h)+200℃(0.5h)+250℃(0.5h)+300℃(0.5h)+350℃(2h)。
实施例2
复合型聚酰亚胺气凝胶的制备：首先，将2.276g 4,4’-二氨基二苯醚(ODA)加入25mLDMF中，搅拌至形成均一溶液，加入3.662g 3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐(BTDA)继续搅拌12h，得黄色透明溶液，即聚酰胺酸溶液；其次，将溶液倒入去离子水中析出，用去离子水洗涤数次，然后将经冷冻、冷冻干燥处理后得聚酰胺酸粉末；将对位芳纶短切纤维100g、二甲基亚砜500mL、氢氧化钾1.5g、去离子水20mL，在水溶液中反应制备得到ANFs凝胶；完成后用去离子水置换DMSO，置换完分散成1L的ANFs水分散液；然后取8.4mL、2g/L的ANFs分散液稀释至10mL加入0.416g聚酰胺酸粉末、0.317mL三丙胺作为助溶剂搅拌至溶液均匀后冷冻干燥并热亚胺化处理得到ANFs/PI复合气凝胶，热亚胺化工艺为：120℃(0.5h)+150℃(0.5h)+200℃(0.5h)+250℃(0.5h)+300℃(0.5h)+350℃(2h)。将称量好的1g氟化锂，20mL9mol/L盐酸，1g钛碳化铝加入带有磁子的离心管，40℃下反应48h。将所得产物用浓盐酸和去离子水洗涤以除去反应中产生的杂质，最后通过手摇剥离获得大尺寸的MXene分散液。最后，将ANFs/PI复合气凝胶浸入80mL 0.5mg/mL的MXene溶液中，放入真空烘箱，在0.005MPa条件下静置30min，然后将其在真空烘箱中干燥，得到MXene@ANFs/PI复合气凝胶，将MXene@ANFs/PI复合气凝胶浸入固含量1wt％的PAA水溶液中，经冷冻干燥、热亚胺化处理制备得到PI@MXene@ANFs/PI复合气凝胶。热亚胺化工艺为：120℃(0.5h)+150℃(0.5h)+200℃(0.5h)+250℃(0.5h)+300℃(0.5h)+350℃(2h)。
实施例3
复合型聚酰亚胺气凝胶的制备：首先，将2.397g 4,4’-二氨基二苯醚(ODA)加入25mLDMF中，搅拌至形成均一溶液，加入3.662g 3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐(BTDA)继续搅拌24h，得黄色透明溶液，即聚酰胺酸溶液；其次，将溶液倒入去离子水中析出，用去离子水洗涤数次，然后将经冷冻、冷冻干燥处理后得聚酰胺酸粉末；将对位芳纶短切纤维100g、二甲基亚砜500mL、氢氧化钾1.5g、去离子水20mL，在水溶液中反应制备得到ANFs凝胶；完成后用去离子水置换DMSO，置换完分散成1L的ANFs分散液；然后取8.4mL、2g/L的ANFs分散液稀释至10mL加入0.416g聚酰胺酸粉末、0.32mL N,N-二甲基乙醇胺作为助溶剂搅拌至溶液均匀后冷冻干燥并热亚胺化处理得到ANFs/PI复合气凝胶，热亚胺化工艺为：120℃(0.5h)+150℃(0.5h)+200℃(0.5h)+250℃(0.5h)+300℃(0.5h)+350℃(2h)。将称量好的1g氟化锂，20mL 9mol/L盐酸，1g钛碳化铝加入带有磁子的离心管，40℃下反应48h。将所得产物用浓盐酸和去离子水洗涤以除去反应中产生的杂质，最后通过手摇剥离获得大尺寸的MXene分散液。最后，将ANFs/PI复合气凝胶浸入80mL 0.5mg/mL的MXene溶液中，放入真空烘箱，在0.005MPa条件下静置30min，然后将其在真空烘箱中干燥，得到MXene@ANFs/PI复合气凝胶，将MXene@ANFs/PI复合气凝胶浸入固含量1wt％的PAA水溶液中，经冷冻干燥、热亚胺化处理制备得到PI@MXene@ANFs/PI复合气凝胶。热亚胺化工艺为：120℃(0.5h)+150℃(0.5h)+200℃(0.5h)+250℃(0.5h)+300℃(0.5h)+350℃(2h)。
实施例4
复合型聚酰亚胺气凝胶的制备：首先，将2.168g 4,4’-二氨基二苯醚(ODA)加入25mLDMF中，搅拌至形成均一溶液，加入3.662g 3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐(BTDA)继续搅拌20h，得黄色透明溶液，即聚酰胺酸溶液；其次，将溶液倒入去离子水中析出，用去离子水洗涤数次，然后将经冷冻、冷冻干燥处理后得聚酰胺酸粉末；将对位芳纶短切纤维100g、二甲基亚砜500mL、氢氧化钾1.5g、去离子水20mL，在水溶液中反应制备得到ANFs凝胶；完成后用去离子水置换DMSO，置换完分散成1L的ANFs分散液；然后取8.4mL、2g/L的ANFs分散液稀释至10mL加入0.416g聚酰胺酸粉末、0.315mL N,N-二乙基乙醇胺作为助溶剂搅拌至溶液均匀后冷冻干燥并热亚胺化处理得到ANFs/PI复合气凝胶，热亚胺化工艺为：120℃(0.5h)+150℃(0.5h)+200℃(0.5h)+250℃(0.5h)+300℃(0.5h)+350℃(2h)。将称量好的1g氟化锂，20mL 9mol/L盐酸，1g钛碳化铝加入带有磁子的离心管，40℃下反应48h。将所得产物用浓盐酸和去离子水洗涤以除去反应中产生的杂质，最后通过手摇剥离获得大尺寸的MXene分散液。最后，将ANFs/PI复合气凝胶浸入80mL 3mg/mL的MXene溶液中，放入真空烘箱，在0.005MPa条件下静置30min，然后将其在真空烘箱中干燥，得到MXene@ANFs/PI复合气凝胶，将MXene@ANFs/PI复合气凝胶浸入固含量1wt％的PAA水溶液中，经冷冻干燥、热亚胺化处理制备得到PI@MXene@ANFs/PI复合气凝胶。热亚胺化工艺为：120℃(0.5h)+150℃(0.5h)+200℃(0.5h)+250℃(0.5h)+300℃(0.5h)+350℃(2h)。
实施例5
复合型聚酰亚胺气凝胶的制备：首先，将2.276g 4,4’-二氨基二苯醚(ODA)加入25mLDMF中，搅拌至形成均一溶液，加入3.662g 3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐(BTDA)继续搅拌15h，得黄色透明溶液，即聚酰胺酸溶液；其次，将溶液倒入去离子水中析出，用去离子水洗涤数次，然后将经冷冻、冷冻干燥处理后得聚酰胺酸粉末；将对位芳纶短切纤维100g、二甲基亚砜500mL、氢氧化钾1.5g、去离子水20mL，在水溶液中反应制备得到ANFs凝胶；完成后用去离子水置换DMSO，置换完分散成1L的ANFs分散液；然后取8.4mL、2g/L的ANFs分散液稀释至10mL加入0.416g聚酰胺酸粉末、0.2mL三乙胺、0.115mL三丙胺搅拌至溶液均匀后冷冻干燥并热亚胺化处理得到ANFs/PI复合气凝胶，热亚胺化工艺为：120℃(0.5h)+150℃(0.5h)+200℃(0.5h)+250℃(0.5h)+300℃(0.5h)+350℃(2h)。将称量好的1g氟化锂，20mL9mol/L盐酸，1g钛碳化铝加入带有磁子的离心管，40℃下反应48h。将所得产物用浓盐酸和去离子水洗涤以除去反应中产生的杂质，最后通过手摇剥离获得大尺寸的MXene分散液。最后，将ANFs/PI复合气凝胶浸入80mL 3mg/mL的MXene溶液中，放入真空烘箱，在0.005MPa条件下静置30min，然后将其在真空烘箱中干燥，得到MXene@ANFs/PI复合气凝胶，将MXene@ANFs/PI复合气凝胶浸入固含量1wt％的PAA水溶液中，经冷冻干燥、热亚胺化处理制备得到PI@MXene@ANFs/PI复合气凝胶。热亚胺化工艺为：120℃(0.5h)+150℃(0.5h)+200℃(0.5h)+250℃(0.5h)+300℃(0.5h)+350℃(2h)。
实施例6
复合型聚酰亚胺气凝胶的制备：首先，将2.397g 4,4’-二氨基二苯醚(ODA)加入25mLDMF中，搅拌至形成均一溶液，加入3.662g 3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐(BTDA)继续搅拌18h，得黄色透明溶液，即聚酰胺酸溶液；其次，将溶液倒入去离子水中析出，用去离子水洗涤数次，然后将经冷冻、冷冻干燥处理后得聚酰胺酸粉末；将对位芳纶短切纤维100g、二甲基亚砜500mL、氢氧化钾1.5g、去离子水20mL，在水溶液中反应制备得到ANFs凝胶；完成后用去离子水置换DMSO，置换完分散成1L的ANFs分散液；然后取8.4mL、2g/L的ANFs分散液稀释至10mL加入0.416g聚酰胺酸粉末、0.3mL三乙胺、0.015mLN,N-二甲基乙醇胺作为助溶剂搅拌至溶液均匀后冷冻干燥并热亚胺化处理得到ANFs/PI复合气凝胶，热亚胺化工艺为：120℃(0.5h)+150℃(0.5h)+200℃(0.5h)+250℃(0.5h)+300℃(0.5h)+350℃(2h)。将称量好的1g氟化锂，20mL 9mol/L盐酸，1g钛碳化铝加入带有磁子的离心管，40℃下反应48h。将所得产物用浓盐酸和去离子水洗涤以除去反应中产生的杂质，最后通过手摇剥离获得大尺寸的MXene分散液。最后，将ANFs/PI复合气凝胶浸入80mL 3mg/mL的MXene溶液中，放入真空烘箱，在0.005MPa条件下静置30min，然后将其在真空烘箱中干燥，得到MXene@ANFs/PI复合气凝胶，将MXene@ANFs/PI复合气凝胶浸入固含量1wt％的PAA水溶液中，经冷冻干燥、热亚胺化处理制备得到PI@MXene@ANFs/PI复合气凝胶。热亚胺化工艺为：120℃(0.5h)+150℃(0.5h)+200℃(0.5h)+250℃(0.5h)+300℃(0.5h)+350℃(2h)。
实施例7
复合型聚酰亚胺气凝胶的制备：首先，将2.168g 4,4’-二氨基二苯醚(ODA)加入25mLDMF中，搅拌至形成均一溶液，加入3.662g 3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐(BTDA)继续搅拌20h，得黄色透明溶液，即聚酰胺酸溶液；其次，将溶液倒入去离子水中析出，用去离子水洗涤数次，然后将经冷冻、冷冻干燥处理后得聚酰胺酸粉末；将对位芳纶短切纤维100g、二甲基亚砜500mL、氢氧化钾1.5g、去离子水20mL，在水溶液中反应制备得到ANFs凝胶；完成后用去离子水置换DMSO，置换完分散成1L的ANFs分散液；然后取8.4mL、2g/L的ANFs分散液稀释至10mL加入0.416g聚酰胺酸粉末、0.215mL三乙胺、0.05mL三丙胺、0.05mLN,N-二甲基乙醇胺作为助溶剂搅拌至溶液均匀后冷冻干燥并热亚胺化处理得到ANFs/PI复合气凝胶，热亚胺化工艺为：120℃(0.5h)+150℃(0.5h)+200℃(0.5h)+250℃(0.5h)+300℃(0.5h)+350℃(2h)。将称量好的1g氟化锂，20mL 9mol/L盐酸，1g钛碳化铝加入带有磁子的离心管，40℃下反应48h。将所得产物用浓盐酸和去离子水洗涤以除去反应中产生的杂质，最后通过手摇剥离获得大尺寸的MXene分散液。最后，将ANFs/PI复合气凝胶浸入80mL 5mg/mL的MXene溶液中，放入真空烘箱，在0.005MPa条件下静置30min，然后将其在真空烘箱中干燥，得到MXene@ANFs/PI复合气凝胶，将MXene@ANFs/PI复合气凝胶浸入固含量1wt％的PAA水溶液中，经冷冻干燥、热亚胺化处理制备得到PI@MXene@ANFs/PI复合气凝胶。热亚胺化工艺为：120℃(0.5h)+150℃(0.5h)+200℃(0.5h)+250℃(0.5h)+300℃(0.5h)+350℃(2h)。
实施例8
复合型聚酰亚胺气凝胶的制备：首先，将2.276g 4,4’-二氨基二苯醚(ODA)加入25mLDMF中，搅拌至形成均一溶液，加入3.662g 3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐(BTDA)继续搅拌24h，得黄色透明溶液，即聚酰胺酸溶液其次，将溶液倒入去离子水中析出，用去离子水洗涤数次，然后将经冷冻、冷冻干燥处理后得聚酰胺酸粉末；将对位芳纶短切纤维100g、二甲基亚砜500mL、氢氧化钾1.5g、去离子水20mL，在水溶液中反应制备得到ANFs凝胶；完成后用去离子水置换DMSO，置换完分散成1L的ANFs分散液；然后取8.4mL、2g/L的ANFs分散液稀释至10mL加入0.416g聚酰胺酸粉末、0.1mLN,N-二甲基乙醇胺、0.1mLN,N-二乙基乙醇胺、0.1mL三丙胺作为助溶剂搅拌至溶液均匀后冷冻干燥并热亚胺化处理得到ANFs/PI复合气凝胶，热亚胺化工艺为：120℃(0.5h)+150℃(0.5h)+200℃(0.5h)+250℃(0.5h)+300℃(0.5h)+350℃(2h)。将称量好的1g氟化锂，20mL 9mol/L盐酸，1g钛碳化铝加入带有磁子的离心管，40℃下反应48h。将所得产物用浓盐酸和去离子水洗涤以除去反应中产生的杂质，最后通过手摇剥离获得大尺寸的MXene分散液。最后，将ANFs/PI复合气凝胶浸入80mL 5mg/mL的MXene溶液中，放入真空烘箱，在0.005MPa条件下静置30min，然后将其在真空烘箱中干燥，得到MXene@ANFs/PI复合气凝胶，将MXene@ANFs/PI复合气凝胶浸入固含量1wt％的PAA水溶液中，经冷冻干燥、热亚胺化处理制备得到PI@MXene@ANFs/PI复合气凝胶。热亚胺化工艺为：120℃(0.5h)+150℃(0.5h)+200℃(0.5h)+250℃(0.5h)+300℃(0.5h)+350℃(2h)。
实施例9
复合型聚酰亚胺气凝胶的制备：首先，将2.397g 4,4’-二氨基二苯醚(ODA)加入25mLDMF中，搅拌至形成均一溶液，加入3.662g 3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐(BTDA)继续搅拌19h，得黄色透明溶液，即聚酰胺酸溶液；其次，将溶液倒入去离子水中析出，用去离子水洗涤数次，然后将经冷冻、冷冻干燥处理后得聚酰胺酸粉末；将对位芳纶短切纤维100g、二甲基亚砜500mL、氢氧化钾1.5g、去离子水20mL，在水溶液中反应制备得到ANFs凝胶；完成后用去离子水置换DMSO，置换完分散成1L的ANFs分散液；然后取8.4mL、2g/L的ANFs分散液稀释至10mL加入0.416g聚酰胺酸粉末、0.2mL三乙胺与0.115mLN,N-二乙基乙醇胺作为助溶剂搅拌至溶液均匀后冷冻干燥并热亚胺化处理得到ANFs/PI复合气凝胶，热亚胺化工艺为：120℃(0.5h)+150℃(0.5h)+200℃(0.5h)+250℃(0.5h)+300℃(0.5h)+350℃(2h)。将称量好的1g氟化锂，20mL 9mol/L盐酸，1g钛碳化铝加入带有磁子的离心管，40℃下反应48h。将所得产物用浓盐酸和去离子水洗涤以除去反应中产生的杂质，最后通过手摇剥离获得大尺寸的MXene分散液。最后，将ANFs/PI复合气凝胶浸入80mL 5mg/mL的MXene溶液中，放入真空烘箱，在0.005MPa条件下静置30min，然后将其在真空烘箱中干燥，得到MXene@ANFs/PI复合气凝胶，将MXene@ANFs/PI复合气凝胶浸入固含量1wt％的PAA水溶液中，经冷冻干燥、热亚胺化处理制备得到PI@MXene@ANFs/PI复合气凝胶。热亚胺化工艺为：120℃(0.5h)+150℃(0.5h)+200℃(0.5h)+250℃(0.5h)+300℃(0.5h)+350℃(2h)。
实施例10
复合型聚酰亚胺气凝胶的制备：首先，将2.168g 4,4’-二氨基二苯醚(ODA)加入25mLDMF中，搅拌至形成均一溶液，加入3.662g 3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐(BTDA)继续搅拌15h，得黄色透明溶液，即聚酰胺酸溶液；其次，将溶液倒入去离子水中析出，用去离子水洗涤数次，然后将经冷冻、冷冻干燥处理后得聚酰胺酸粉末；将对位芳纶短切纤维100g、二甲基亚砜500mL、氢氧化钾1.5g、去离子水20mL，在水溶液中反应制备得到ANFs凝胶；完成后用去离子水置换DMSO，置换完分散成1L的ANFs分散液；然后取8.4mL、2g/L的ANFs分散液稀释至10mL加入0.416g聚酰胺酸粉末、0.315mL三乙胺与0.005mLN,N-二乙基乙醇胺作为助溶剂搅拌至溶液均匀后冷冻干燥并热亚胺化处理得到ANFs/PI复合气凝胶，热亚胺化工艺为：120℃(0.5h)+150℃(0.5h)+200℃(0.5h)+250℃(0.5h)+300℃(0.5h)+350℃(2h)。将称量好的1g氟化锂，20mL 9mol/L盐酸，1g钛碳化铝加入带有磁子的离心管，40℃下反应48h。将所得产物用浓盐酸和去离子水洗涤以除去反应中产生的杂质，最后通过手摇剥离获得大尺寸的MXene分散液。最后，将ANFs/PI复合气凝胶浸入80mL 10mg/mL的MXene溶液中，放入真空烘箱，在0.005MPa条件下静置30min，然后将其在真空烘箱中干燥，得到MXene@ANFs/PI复合气凝胶，将MXene@ANFs/PI复合气凝胶浸入固含量1wt％的PAA水溶液中，经冷冻干燥、热亚胺化处理制备得到PI@MXene@ANFs/PI复合气凝胶。热亚胺化工艺为：120℃(0.5h)+150℃(0.5h)+200℃(0.5h)+250℃(0.5h)+300℃(0.5h)+350℃(2h)。
实施例11
复合型聚酰亚胺气凝胶的制备：首先，将2.276g 4,4’-二氨基二苯醚(ODA)加入25mLDMF中，搅拌至形成均一溶液，加入3.662g 3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐(BTDA)继续搅拌15h，得黄色透明溶液，即聚酰胺酸溶液；其次，将溶液倒入去离子水中析出，用去离子水洗涤数次，然后将经冷冻、冷冻干燥处理后得聚酰胺酸粉末；将对位芳纶短切纤维100g、二甲基亚砜500mL、氢氧化钾1.5g、去离子水20mL，在水溶液中反应制备得到ANFs凝胶；完成后用去离子水置换DMSO，置换完分散成1L的ANFs分散液；然后取8.4mL、2g/L的ANFs分散液稀释至10mL加入0.416g聚酰胺酸粉末、0.315mL三乙胺搅拌至溶液均匀后冷冻干燥并热亚胺化处理得到ANFs/PI复合气凝胶，热亚胺化工艺为：120℃(0.5h)+150℃(0.5h)+200℃(0.5h)+250℃(0.5h)+300℃(0.5h)+350℃(2h)。将称量好的1g氟化锂，20mL 9mol/L盐酸，1g钛碳化铝加入带有磁子的离心管，40℃下反应48h。将所得产物用浓盐酸和去离子水洗涤以除去反应中产生的杂质，最后通过手摇剥离获得大尺寸的MXene分散液。最后，将ANFs/PI复合气凝胶浸入80mL 10mg/mL的MXene溶液中，放入真空烘箱，在0.005MPa条件下静置30min，然后将其在真空烘箱中干燥，得到MXene@ANFs/PI复合气凝胶，将MXene@ANFs/PI复合气凝胶浸入固含量1wt％的PAA水溶液中，经冷冻干燥、热亚胺化处理制备得到PI@MXene@ANFs/PI复合气凝胶。热亚胺化工艺为：120℃(0.5h)+150℃(0.5h)+200℃(0.5h)+250℃(0.5h)+300℃(0.5h)+350℃(2h)。
实施例12
复合型聚酰亚胺气凝胶的制备：首先，将2.397g 4,4’-二氨基二苯醚(ODA)加入25mLDMF中，搅拌至形成均一溶液，加入3.662g 3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐(BTDA)继续搅拌20h，得黄色透明溶液，即聚酰胺酸溶液；其次，将溶液倒入去离子水中析出，用去离子水洗涤数次，然后将经冷冻、冷冻干燥处理后得聚酰胺酸粉末；将对位芳纶短切纤维100g、二甲基亚砜500mL、氢氧化钾1.5g、去离子水20mL，在水溶液中反应制备得到ANFs凝胶；完成后用去离子水置换DMSO，置换完分散成1L的ANFs分散液；然后取8.4mL、2g/L的ANFs分散液稀释至10mL加入0.416g聚酰胺酸粉末、0.1mL三乙胺、0.005mL三丙胺、0.1mLN,N-二甲基乙醇胺、0.01MLN,N-二乙基乙醇胺作为助溶剂搅拌至溶液均匀后冷冻干燥并热亚胺化处理得到ANFs/PI复合气凝胶，热亚胺化工艺为：120℃(0.5h)+150℃(0.5h)+200℃(0.5h)+250℃(0.5h)+300℃(0.5h)+350℃(2h)。将称量好的1g氟化锂，20mL 9mol/L盐酸，1g钛碳化铝加入带有磁子的离心管，40℃下反应48h。将所得产物用浓盐酸和去离子水洗涤以除去反应中产生的杂质，最后通过手摇剥离获得大尺寸的MXene分散液。最后，将ANFs/PI复合气凝胶浸入80mL 10mg/mL的MXene溶液中，放入真空烘箱，在0.005MPa条件下静置30min，然后将其在真空烘箱中干燥，得到MXene@ANFs/PI复合气凝胶，将MXene@ANFs/PI复合气凝胶浸入固含量1wt％的PAA水溶液中，经冷冻干燥、热亚胺化处理制备得到PI@MXene@ANFs/PI复合气凝胶。热亚胺化工艺为：120℃(0.5h)+150℃(0.5h)+200℃(0.5h)+250℃(0.5h)+300℃(0.5h)+350℃(2h)。
本发明所述一种双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶即PI@MXene@ANFs/PI气凝胶，聚酰亚胺复合气凝胶的电磁屏蔽性能能够达到46dB且具有抑制MXene纳米片氧化的效果。如图4所示，所述双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶250℃空气条件热处理100h后，电磁屏蔽效能下降幅度不超过5％。所述制备方法具有简单、高效、设备要求低、适用范围广、环境友好且成本低的优点，可有效避免传统MXene类电磁屏蔽材料易氧化的问题，所得气凝胶可用于电磁屏蔽领域，在电磁屏蔽领域具有很高的潜在应用价值。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：制备聚酰胺酸粉末；
S2：采用化学劈裂法制备ANFs凝胶；
S3：将所述ANFs凝胶用去离子水稀释形成ANFs分散液；将所述聚酰胺酸粉末、叔胺加入ANFs分散液搅拌至聚酰胺酸粉末完全溶解并混合均匀得到混合溶液，随后将混合溶液进行冷冻干燥而后热亚胺化得到ANFs/PI气凝胶；
S4：采用酸刻蚀法制备MXene分散液；
S5：将所述ANFs/PI气凝胶浸入MXene分散液在真空烘箱中静置后干燥，得到MXene@ANFs/PI复合气凝胶；
S6：将所述MXene@ANFs/PI复合气凝胶浸入PAA水溶液在真空烘箱中静置，后经过冷冻干燥和热亚胺化处理得到PI@MXene@ANFs/PI复合气凝胶。
2.根据权利要求1所述的一种双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述S1中，所述制备聚酰胺酸粉末的过程为：以二胺单体、二酐单体为原料，N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，待二胺完全溶解后，分批次缓慢加入二酐，全部混合后室温条件下搅拌12～24h，得到聚酰胺酸溶液；将所述聚酰胺酸溶液倒入去离子水中析出，冷冻干燥制备得到聚酰胺酸粉末；所述二胺单体与二酐单体的摩尔比为(0.95～1.05)：1；
所述二胺单体为市售4,4’-二氨基二苯醚、联苯二胺及对苯二胺中的一种或几种任意配比的混合物；
所述二酐单体为均苯四甲酸酐、六氟二酐及3,3’,4,4’-二苯酮四酸二酐中的一种或几种任意配比的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述S2中，所述化学劈裂法制备ANFs凝胶的过程为：以对位芳纶短切纤维为原料，二甲基亚砜为溶剂，去离子水为质子化助剂，氢氧化钾为催化剂，全部混合后在常温下剧烈搅拌后加入去离子水进行质子化还原，制得ANFs凝胶。
4.根据权利要求1所述的一种双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述S3中，所述叔胺为助溶剂；所述叔胺为三乙胺、三丙胺、N,N-二甲基乙醇胺及N,N-二乙基乙醇胺中的一种或几种任意配比的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述S4中，所述酸刻蚀法制备MXene分散液的过程为：以钛碳化铝为原料，盐酸/氟化锂溶液为刻蚀液，选择性刻蚀钛碳化铝中的铝层；将所得产物用浓盐酸和去离子水离心洗涤除去杂质，再通过手摇剥离获得MXene分散液。
6.根据权利要求1所述的一种双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述S5中，所述真空烘箱中静置后干燥的过程是指将ANFs/PI气凝胶在压力为0.005MPa条件下浸泡在MXene溶液中静置30分钟后将形成的MXene@ANFs/PI复合气凝胶进行干燥；所述S6中，所述真空烘箱中静置的过程是指将MXene@ANFs/PI气凝胶在0.005MPa条件下浸泡在PAA溶液中静置30分钟。
7.根据权利要求1或2所述的一种双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述冷冻干燥在冰箱冷冻室内进行，直至全部冷冻；所述冷冻干燥的条件为：温度≤-50℃、压力≤20Pa、时间12～48h。
8.根据权利要求1所述的一种双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述热亚胺化采用阶梯温度，温度为120～250℃；所述热亚胺化的处理温度为：120℃处理时间0.5～2h，150℃处理时间0.5～2h，200℃处理时间0.5～2h，250℃处理时间0.5～2h，300℃处理时间0.5～2h，350℃处理时间0.5～2h。
9.采用权利要求1至8任一项所述的制备方法制得的双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶，其特征在于，所述双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶为PI在MXene@ANFs/PI复合气凝胶内壁表面进行涂覆，形成双涂层PI@MXene@ANFs/PI气凝胶。
10.根据权利要求9所述的一种双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶，其特征在于，所述双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶的电磁屏蔽性能为46dB；所述双涂层聚酰亚胺基电磁屏蔽复合气凝胶250℃空气条件热处理100h后，电磁屏蔽效能下降幅度不超过5％。
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