[發明專利]兼具火災預警和壓阻傳感功能的阻燃氣凝膠及其制備方法

在審

• 申請號: 202010000810.2
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN111019187A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 賴學軍;陳嘉韻;謝華理;曾幸榮;李紅強;王冰林
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08J9/28
• 分類號: C08J9/28;C08J3/24;C08L5/08;C08K9/00;C08K3/34;C08K3/04;C08K5/07;C08K3/22;C08K5/092;C08K3/32;C08L1/28;C08K3/26;C09K21/14;C09K21/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 唐善新

1.兼具火災預警和壓阻傳感功能阻燃氣凝膠的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

1)層狀納米材料的剝離：在室溫條件下，在反應釜中加入去離子水和層狀納米材料，攪拌后超聲分散，使層狀納米材料均勻分散；將得到的分散液高速離心處理，再往離心后的上清液中加離子水稀釋形成0.1～10wt％的穩定懸浮液；

2)兼具火災預警和壓阻傳感功能阻燃氣凝膠的制備：在反應釜中加入鏈狀天然高分子材料、去離子水和步驟1)所制備的穩定懸浮液，攪拌均勻；加入氧化碳材料或氮化碳材料，超聲分散，然后滴加交聯劑，凝膠老化后冷凍干燥，得到具有火災預警和壓阻傳感功能的阻燃氣凝膠；

所述的鏈狀天然高分子材料為羧甲基殼聚糖、羥丙基殼聚糖、羥乙基殼聚糖、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基纖維素和羥丙基甲基纖維素中的一種或多種；

所述的氧化碳材料或氮化碳材料為羧基化單壁碳納米管、羥基化單壁碳納米管、氨基化單壁碳納米管、羧基化多壁碳納米管、羥基化多壁碳納米管、氨基化多壁碳納米管、氧化石墨烯納米帶和氧化石墨烯納米片中的一種或多種。

2.根據權利要求1所述的兼具火災預警和壓阻傳感功能的阻燃氣凝膠的制備方法，其特征在于，所述的層狀納米材料為蒙脫土、高嶺土、水滑石、絹云母、雙金屬氫氧化物和層狀磷酸鹽中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的兼具火災預警和壓阻傳感功能的阻燃氣凝膠的制備方法，其特征在于，所述的層狀納米材料和鏈狀天然高分子材料的質量比為1:0.1～1:10，層狀納米材料和鏈狀天然高分子材料在阻燃氣凝膠中的總固含量中占比為50～99wt％；所述的氧化碳材料或氮化碳材料在氣凝膠總固含量中占比為1～50％。

4.根據權利要求1所述的兼具火災預警和壓阻傳感功能的阻燃氣凝膠的制備方法，其特征在于，步驟1)和步驟2)所述的攪拌為磁力攪拌，攪拌速度為1000～3000r/min；步驟1)攪拌的時間為2～6h；步驟2)攪拌的時間為0.5～1h。

5.根據權利要求1所述的兼具火災預警和壓阻傳感功能的阻燃氣凝膠的制備方法，其特征在于，步驟1)中所述的高速離心處理的轉速為3000-5000r/min，離心次數為2～5次。

6.根據權利要求1所述的兼具火災預警和壓阻傳感功能的阻燃氣凝膠的制備方法，其特征在于，步驟2)所述的冷凍干燥是指在-20～-80℃下通過冷凍干燥機把凝膠中的水去除，得到氣凝膠；冷凍干燥的真空度為10～300Pa，時間為12～24h。

7.根據權利要求1所述的兼具火災預警和壓阻傳感功能的阻燃氣凝膠的制備方法，其特征在于，步驟2)所述的凝膠老化是指在30～60℃下通過交聯劑與鏈狀天然高分子材料的反應形成凝膠，并老化3～6h形成穩定交聯網絡結構。

8.根據權利要求1所述的兼具火災預警和壓阻傳感功能的阻燃氣凝膠的制備方法，其特征在于，步驟2)所述的交聯劑為檸檬酸、馬來酸、蘋果酸、衣康酸、酒石酸、聚馬來酸、戊二醛的一種或多種，且交聯劑用量與鏈狀高分子材料的質量比為1:10～1:1。

9.根據權利要求1所述的兼具火災預警和壓阻傳感功能的阻燃氣凝膠的制備方法，其特征在于，步驟1)和步驟2)所述的超聲分散的功率為300～500W，超聲分散的時間為0.5～1h。

10.一種兼具火災預警和壓阻傳感功能的阻燃氣凝膠，其特征在于，其由權利要求1-9任一項所述的制備方法制得。