[發明專利]一種聚合物氣凝膠的制備方法

在審

• 申請號: 201811608427.4
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109721760A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 蔡高;芮秋磊;張嘉月;孔勇
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C08J9/28
• 分類號: C08J9/28;C08L27/16;C08L27/06;C08L75/04
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;袁正英

本發明屬于新材料制備領域，涉及一種聚合物氣凝膠的制備方法。本方法采用高分子粉末為前驅體，首先配制高分子溶液，然后將高分子液膜浸沒在凝固浴中進行凝膠化，最后對凝膠進行干燥得到聚合物氣凝膠。本發明所制備的聚合物氣凝膠具有良好的柔韌性，可以用于低溫潮濕環境下的隔熱保溫、水處理和氣體分離等領域。

技術領域

本發明屬于新材料的制備領域，具體涉及一種聚合物氣凝膠的制備方法。

背景技術

氣凝膠具有三維納米多孔網絡結構，賦予其低密度、高比表面積、大孔隙率等特性，在隔熱保溫、吸附、催化劑及載體等方面表現出優異性能。氧化硅氣凝膠已實現商品化和產業化，但氧化硅氣凝膠強度低、對水和有機溶劑不耐受。高分子材料具有良好的柔韌性和溶劑耐受性，采用高分子粉末制備的聚合物氣凝膠也具有良好的溶劑耐受性和柔韌性。

發明內容

本發明的目的是提供了一種聚合物氣凝膠的制備方法，采用該方法可以制備柔韌性能良好的聚合物氣凝膠材料，且聚合物氣凝膠的厚度可調。

本發明的技術方案為：一種聚合物氣凝膠的制備方法，其具體步驟如下：

(1)在有機溶劑中加入質量分數為0～10％的增強材料，分散10～60分鐘后，加入相對于有機溶劑質量分數為5～15％的高分子粉末，然后攪拌得到高分子溶液，將高分子溶液靜置；

(2)將靜置后的高分子溶液在基板表面刮出厚度100～2000微米的液膜，然后靜置，隨后將基板浸入凝固浴中1～30分鐘，液膜形成凝膠；

(3)所述的凝膠浸泡在老化液中1～3天，然后干燥得到聚合物氣凝膠。

優選步驟(1)中所述的有機溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亞砜中的一種。

優選步驟(1)中所述的增強材料為石墨烯、碳納米管、短切纖維、晶須或凹凸棒土中的一種。

優選步驟(1)中所述的分散為機械分散或超聲分散中的一種。

優選步驟(1)中所述的高分子粉末為聚偏氟乙烯、聚氯乙烯或聚氨酯中的一種。

優選步驟(1)中所述的攪拌為在60～120℃轉速200～600r/min下攪拌1～10小時。

優選步驟(1)中所述的靜置為在20～60℃靜置2～24小時。

優選步驟(2)中所述的靜置為在0～60℃靜置10～120秒。

優選步驟(3)中所述的老化液為乙醇、甲醇或水中的一種

優選步驟(3)中所述的干燥為二氧化碳超臨界干燥、冷凍干燥、常壓干燥或真空干燥中的一種。

有益效果：

本發明所提供的聚合物氣凝膠制備方法簡單、環保，不需要采用任何酸或堿催化劑，所制備出的聚合物氣凝膠對水和有機溶劑耐受性良好，具有較好的柔韌性，可用于水處理、低溫環境下的隔熱保溫、特裝服裝等領域。

附圖說明

圖1為實例1制得的聚合物氣凝膠的實物照片。

具體實施方式

實例1