聚合物泡沫由于其低密度、优异的隔热和隔音性能、良好的弹性和高比强度等特点，在日常生活中被广泛使用。其中，聚酰亚胺泡沫（PIFs）由于其卓越的热稳定性、防隔热性能和结构可设计性，在高端装备领域具有重要应用。芳香族PIFs分子链中含有苯环和亚胺环，这使它们具有突出的热稳定性、耐高低温、防隔热和本征阻燃特性，以及优异的耐腐蚀性和耐辐射性等。

迄今为止，人们提出了几种制备方法，如基于芳香族二酐和芳香族二胺的粉末发泡法、微球发泡法、糊发泡法，以及基于芳香族二酐和异氰酸酯为主要原料的一步发泡法等来制备PIFs，其中粉末发泡法因其便于实施而被广泛采用。此外，微波辅助发泡法具有易实施、节能和快速发泡等优点，正成为一种高效且可规模化生产的制备方法。

四川大学邹华维教授团队结合微波辅助发泡和粉末发泡方法，制备出系列高性能PIFs，微波辅助发泡保证了多孔泡沫单元的快速形成，随后的热处理（即后固化）保证了PIFs分子链结构的完全亚胺化和泡沫最终成型。通过在不同分子结构的二胺和二酐之间进行聚合，得到了粒径小于200μm的PEAS粉末，采用微波辅助发泡得到部分亚胺化的PIFs，随后通过高温后固化获得完全亚胺化的PIFs。PEAS前驱体的最佳发泡温度为85~135℃，通过调整PEAS的熔化速率和粘度以满足快速制备PIFs的挥发份释放速率。通过上述方法制得的PIFs具有极高的开孔率（99.99%），微米级的孔径（400~500μm）和微/纳多尺度结构，表现出良好的压缩-回弹特性(图1)。此外，PIFs表现出优异的热稳定性和耐热性能(T 5% max =562℃, R 800 max =61.1%, T g >270℃)，低热导率和卓越的防隔热性能(图2)，在航空航天、海洋船舶、微电子等高科技领域具有重要应用价值。

图1 PIFs的压缩应力-应变曲线: (a) PIF BTDA-ODA ; (b) PIF BTDA-MDA ; (c) PIF BTDA-DMBZ ; PIF在20%应变下的循环压缩应力-应变曲线: (d) PIF BTDA-ODA ; (e) PIF BTDA-MDA ; (f) PIF BTDA-DMBZ ; (g) PIF BTDA-ODA 的压缩恢复过程

图2 使用红外热成像仪监测PIFs的顶部表面温度, 所有样品均被放置在200℃的预热台上: (a) PIF BTDA-ODA ；(b) PIF BTDA-MDA ；(c) PIF BTDA-DMBZ

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