[發明專利]聚酰亞胺/多壁碳納米管/納米四氧化三鐵復合氣凝膠及其制備方法

有效

• 申請號: 202010664137.2
• 申請日: 2020-07-10
• 公開（公告）號: CN111607228B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 劉鵬波;陳少康;袁帥威;代天文;鄒華維
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C08L79/08
• 分類號: C08L79/08;C08K9/04;C08K3/22;C08K3/04;C08J9/28
• 代理公司: 成都高遠知識產權代理事務所(普通合伙) 51222
• 代理人: 張娟;魏靜

1.一種聚合物基復合氣凝膠，其特征在于：它以聚合物為基體，以碳材料和磁損耗材料為填料制得的聚合物基復合氣凝膠；所述聚合物為前驅體為聚酰胺酸的具有水溶性的聚合物，所述聚合物基復合氣凝膠是以聚酰胺酸或其鹽、碳材料、磁損耗材料為原料制得的聚酰亞胺基復合氣凝膠；所述碳材料、磁損耗材料的質量比為1：1，所述聚酰胺酸、碳材料的質量比為100：（1~10）；所述碳材料為碳納米管；所述磁損耗材料選自Fe₃O₄、Co₃O₄中的一種或兩種；

所述聚合物基復合氣凝膠的制備方法包括以下步驟：

（1）制備水分散液：將聚酰胺酸、有機堿在水中混合均勻，得到聚酰胺酸鹽水溶液，然后加入碳材料和磁損耗材料，分散均勻，得到水分散液；

（2）制備復合氣凝膠：將步驟（1）所得水分散液裝入模具中，用冷凍液冷凍，冷凍成固體后，冷凍干燥，熱亞胺化，即得聚合物基復合氣凝膠；其中，所述冷凍為單向冷凍，所述單向冷凍的方法為：將步驟（1）所得水分散液裝入模具中，再將模具底部與冷凍液上表面貼合，進行冷凍。

2.根據權利要求1所述的聚合物基復合氣凝膠，其特征在于：所述聚酰胺酸、碳材料的質量比為100：（5~10）；

和/或，所述聚酰胺酸鹽是聚酰胺酸與有機堿形成的鹽；

和/或，所述聚酰胺酸的分子量為3000~100000。

3.根據權利要求2所述的聚合物基復合氣凝膠，其特征在于：所述聚酰胺酸、碳材料的質量比為100：（6~10）；

和/或，所述有機堿為三乙醇胺、三乙胺、三丙胺、喹啉、三乙烯二胺或三正丁胺；

和/或，所述聚酰胺酸的分子量為32000。

4.根據權利要求3所述的聚合物基復合氣凝膠，其特征在于：所述有機堿為三乙醇胺。

5.根據權利要求1~4任一項所述的聚合物基復合氣凝膠，其特征在于：所述聚酰胺酸的制備方法為：將聚酰胺酸溶液加入水中，析出固體，過濾，取固體干燥，即得；其中，所述聚酰胺酸溶液中的溶劑為有機溶劑。

6. 根據權利要求5所述的聚合物基復合氣凝膠，其特征在于：所述有機溶劑為DMAc、DMF或NMP；所述聚酰胺酸溶液中聚酰胺酸的含量為10~30 wt%；所述聚酰胺酸溶液與水的體積比為1：（7~32）。

7.根據權利要求6所述的聚合物基復合氣凝膠，其特征在于：所述有機溶劑為DMAc；所述聚酰胺酸溶液中聚酰胺酸的含量為18wt%；所述聚酰胺酸溶液與水的體積比為1：（13~15）。

8.根據權利要求1所述的聚合物基復合氣凝膠，其特征在于：所述碳納米管為多壁碳納米管；

和/或，所述磁損耗材料為Fe₃O₄。

9.根據權利要求8所述的聚合物基復合氣凝膠，其特征在于：所述多壁碳納米管為羧基化多壁碳納米管；

和/或，所述Fe₃O₄為納米Fe₃O₄。