[發(fā)明專利]一種柔性氣凝膠塊體及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210245085.0
• 申請日: 2012-07-13
• 公開（公告）號: CN102807358A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 向軍輝;賽華征;邢麗;宋波;趙春林;李真酉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院研究生院
• 主分類號: C04B30/02
• 分類號: C04B30/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 賈玉;李志東

1.一種柔性氣凝膠塊體，其特征在于，所述柔性氣凝膠塊體由網(wǎng)狀纖維素納米纖維骨架和溶膠復(fù)合而成，其中，所述纖維素納米纖維骨架的重量百分比為2%～40%。

2.根據(jù)權(quán)利要求1的柔性氣凝膠塊體，其中所述柔性氣凝膠塊體的孔隙率為80～99.5%，密度為0.015～0.680g/cm³，BET比表面積為200～1200m²/g，導(dǎo)熱系數(shù)為0.18～0.04W?m^-1k^-1，彈性模量為0.4～25MPa。

3.一種用于制備柔性氣凝膠塊體的方法，其特征在于，包括以下步驟：

a）提供網(wǎng)狀纖維素納米纖維骨架；

b）提供溶膠；

c）將所述網(wǎng)狀纖維素納米纖維骨架與所述溶膠反應(yīng)得到復(fù)合物；和

d）將所述復(fù)合物進行干燥，得到柔性氣凝膠塊體產(chǎn)物；

其中所述纖維素納米纖維骨架的重量百分比為2%～40%。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制備柔性氣凝膠塊體的方法，其特征在于，所述步驟a）中所述網(wǎng)狀纖維素納米纖維骨架用纖維素水凝膠制備，所述步驟a）包括：

a-1）將所述纖維素水凝膠置于堿水溶液中，于80～100℃下反應(yīng)4～24h；

a-2）將反應(yīng)4～24h后的纖維素水凝膠置于去離子水中，于60～100℃下反應(yīng)2～36h；

a-3）將反應(yīng)2～36h后的纖維素水凝膠置于預(yù)熱至50～100℃的叔丁醇或叔丁醇的水溶液中進行溶劑置換反應(yīng)，反應(yīng)2～20h后，將反應(yīng)后的纖維素水凝膠冷凍干燥，得到所述網(wǎng)狀纖維素納米纖維骨架。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制備柔性氣凝膠塊體的方法，其特征在于，所述溶膠為二氧化硅溶膠、金屬氧化物溶膠或有機物溶膠。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于制備柔性氣凝膠塊體的方法，其特征在于，所述溶膠為二氧化硅溶膠，所述步驟b）包括：將二氧化硅溶膠前驅(qū)體、醇和水混合均勻后加入酸性催化劑并攪拌，待前驅(qū)體水解結(jié)束后，再加入堿性催化劑并攪拌均勻，得到二氧化硅溶膠。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于制備柔性氣凝膠塊體的方法，其特征在于，所述溶膠為有機物溶膠，所述步驟b)包括：將有機物溶膠前驅(qū)體在水中混合均勻后加入堿性催化劑并攪拌，得到所述有機物溶膠。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于制備柔性氣凝膠塊體的方法，其特征在于，所述溶膠為金屬氧化物溶膠，所述步驟b）包括：將金屬氧化物溶膠前驅(qū)體與醇、水混合均勻后加入酸性催化劑并攪拌，得到所述金屬氧化物溶膠。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制備柔性氣凝膠塊體的方法，其特征在于，所述步驟c）具體包括：

c-1）將所述纖維素納米纖維骨架浸入所述溶膠中，待所述纖維素納米纖維骨架經(jīng)收縮、又溶脹回原體積后將其取出；

c-2）將取出后的纖維素納米纖維骨架置于醇氣氛中凝膠并老化，得到纖維素納米纖維骨架和溶膠的復(fù)合物。

10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制備柔性氣凝膠塊體的方法，其特征在于，所述干燥采用冷凍干燥、超臨界干燥或常溫常壓干燥。

11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制備柔性氣凝膠塊體的方法，其特征在于，還包括如下步驟：

e）將所述柔性氣凝膠塊體在惰性氣體氛圍中進行炭化，得到炭化的柔性氣凝膠塊體產(chǎn)物。