[發(fā)明專利]一種有機(jī)氣凝膠?纖維復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610120440.X
• 申請日: 2016-03-03
• 公開（公告）號: CN105586770B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫偉;唐皓;朱春蓉
• 申請（專利權(quán)）人: 張家港萬眾一芯生物科技有限公司
• 主分類號: D06M13/224
• 分類號: D06M13/224;D06M13/325;D06M13/364;D06M13/395;D06M13/41;D06M15/55;D06M101/04;D06M101/20;D06M101/34
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司32224
• 代理人: 汪慶朋,董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種有機(jī)氣凝膠-纖維復(fù)合材料及其制備方法，屬于有機(jī)氣凝膠技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氣凝膠是目前已知的最輕的固體材料，具有連續(xù)的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，根據(jù)其成分可以分為：無機(jī)氣凝膠、有機(jī)氣凝膠和碳?xì)饽z。同時(shí)氣凝膠是公認(rèn)的一種新型的輕質(zhì)納米多孔非晶固態(tài)材料。氣凝膠獨(dú)特的納米結(jié)構(gòu)使其在力學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)、熱學(xué)等方面的應(yīng)用有明顯的優(yōu)勢，例如其具有高孔隙率、高比表面積、低密度、低折射率、低熱導(dǎo)率、低聲阻抗、低彈性模量、強(qiáng)吸附性能等特性。目前對氣凝膠的研究主要集中在熱學(xué)、電子、吸附等領(lǐng)域，研究最多的是無機(jī)氣凝膠中的二氧化硅氣凝膠，研究最多的有機(jī)氣凝膠是間苯二酚-甲醛氣凝膠。就目前對氣凝膠的研究方向主要集中在氣凝膠的制備工藝上，而對氣凝膠復(fù)合材料的研究較少，且制備工藝復(fù)雜，成本較高。

申請?zhí)?6196880.X提供了一種含有纖維的氣凝膠復(fù)合材料的制備方法，制備工藝中需要用到一種粘結(jié)劑（聚乙烯醇縮丁醛或聚乙烯醇），粘合時(shí)需加壓加熱，且工藝中原料的混合需在高溫高壓下壓制混合，制備工藝復(fù)雜，條件要求苛刻，成本較高；申請?zhí)?01510330499.7采用離子液體加熱攪拌后，冷凍干燥的方法成功制備出可應(yīng)用于隔音隔熱領(lǐng)域的再生纖維素-氣凝膠復(fù)合材料，得到的氣凝膠復(fù)合材料的孔隙率為12~23%，但是其制備工藝中的加熱攪拌階段攪拌時(shí)間過長（2-4h），冷凍干燥需反復(fù)進(jìn)行，制備工藝復(fù)雜，成本高；申請?zhí)?01510458672.1用聚脲氣凝膠成功制成了不同形狀的隔音耳塞，取得了較好的隔音效果，但是只是采用單純的聚脲氣凝膠制成；申請?zhí)?01510710928.3將聚脲氣凝膠與其他建筑材料復(fù)合制成了一種隔音保溫建筑材料，但是只是將聚脲氣凝膠的隔音保溫特性應(yīng)用到了建筑材料上。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種有機(jī)氣凝膠-纖維復(fù)合材料及其制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種有機(jī)氣凝膠-纖維復(fù)合材料的制備方法，將有機(jī)固化劑、有機(jī)溶劑、催化劑和水混合，充分?jǐn)嚢杈鶆虻没旌先芤?；將混合溶液噴涂到纖維基材上，得到有機(jī)氣凝膠-纖維復(fù)合材料。

所述的一種有機(jī)氣凝膠-纖維復(fù)合材料的制備方法，所述有機(jī)固化劑（g）、有機(jī)溶劑（mL）、催化劑（μL)和水（μL)的單位份量比為1:2:40:20~1:10:15:60。

所述的一種有機(jī)氣凝膠-纖維復(fù)合材料的制備方法，所述有機(jī)固化劑為六亞甲基二異氰酸酯三聚體、環(huán)氧樹脂、乙烯基酰胺、 氰酸酯、叔胺或丙烯酸酯中的一種或幾種。

所述的一種有機(jī)氣凝膠-纖維復(fù)合材料的制備方法所述有機(jī)溶劑為乙醇、丙酮、乙腈、異丙醇或DMF中的一種或幾種。

所述的一種有機(jī)氣凝膠-纖維復(fù)合材料的制備方法，所述催化劑為聚氨酯、三乙胺或DMSO中的一種或幾種。

所述的一種有機(jī)氣凝膠-纖維復(fù)合材料的制備方法，所述纖維基材為玻璃纖維、木質(zhì)纖維、尼龍或PP纖維。

所述的一種有機(jī)氣凝膠-纖維復(fù)合材料的制備方法，噴涂采用毛刷或塑料噴壺，或采用直接浸泡的方法。

所述的制備方法制備得到的一種有機(jī)氣凝膠-纖維復(fù)合材料。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的制備方法簡單、成本較低，采用纖維材料作為基材，采用噴涂、浸泡、刷涂等方式是有機(jī)氣凝膠與纖維基材穩(wěn)定的結(jié)合在一起，且有機(jī)氣凝膠在纖維基材上有一定的厚度；制備得到的有機(jī)氣凝膠-纖維復(fù)合材料具有很好的隔音保溫功能。

制備得到的有機(jī)氣凝膠-纖維復(fù)合材料相關(guān)參數(shù)如下：

納米纖維平均直徑：20nm 至200 nm；

比表面積大，1m²/g-200 m²/g；

密度低，質(zhì)量輕，5 kg/m³- 400 kg/m³；

孔隙率：60-99.9%。

附圖說明

圖1是有機(jī)氣凝膠-纖維復(fù)合材料的電子顯微鏡SEM圖。

圖2是有機(jī)氣凝膠-纖維復(fù)合材料的光學(xué)顯微鏡圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

實(shí)施例1