【技术实现步骤摘要】
一种阻燃隔热的纤维增强聚酰亚胺气凝胶的制备方法
[0001]本专利技术属于气凝胶新材料制备技术及热管理领域,主要涉及一种阻燃隔热的纤维增强聚酰亚胺气凝胶的制备方法,具体的说是通过前驱体
PAA
的合成
、
短纤纳
/
微米纤维的制备及均质分散
、
冷冻干燥和热亚胺化处理相结合的耐热性的
3D
多孔结构气凝胶隔热材料的制备方法
。
技术介绍
[0002]随着工业的迅猛发展和化石能源的枯竭,能源消耗问题变得日益严峻
。
热能管理作为减少能源损失和提高能源效率的关键环节至关重要
。
优秀的隔热材料可以在建筑
、
航空航天以及电池隔离层等领域具有广泛需求,然而大多数隔热材料或机械性能不佳,要么热稳定性较差,从而限制了进一步的应用
。
因此,开发具有高热稳定性的隔热材料以防止能源的流失或者使控制区域的温度保持相对稳定显得尤为重要
。
[0003]作为改变世界的十大新材料之一,超低密度的气凝胶材料已被广泛应用于各种领域,包括航空
、
建筑
、
电力等行业
。
尤其是在隔热领域,由于其超高的孔隙率,气凝胶材料传导热量微乎甚微,从而在理论上可以实现极高的隔热效果
。
因此,通过对隔热原理的分析,这种超高孔隙率的气凝胶材料无疑是高效隔热材料的理想候选者
。
例如中国专利
CN1143
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种阻燃隔热的纤维增强聚酰亚胺气凝胶的制备方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:聚酰氨酸
(PAA)
溶液的合成,其次通过静电纺丝技术制备纳米纤维,然后将纳
/
微纤维在水溶液中进行高速剪切和均质分散,再将
PAA
固体颗粒加入分散液中形成粘稠的聚酰胺酸凝胶,最后通过低温冷冻
、
冷冻干燥和热亚胺化处理,制得了超高孔隙率的阻燃隔热气凝胶材料
。2.
根据权利要求1所述制备聚酰胺酸溶液,其特征在于:首先将
DMAc
加入
N2氛围密封的三口烧瓶
(
预先
150℃
干燥去水
)
中,然后加入二胺
(ODA)
,通过搅拌
10
~
30min
使二胺完全溶解得到澄清溶液,将反应装置放于0~
5℃
的冰水浴中,多次少量的加二酐
(PMDA)
颗粒
(ODA
与
PMDA
的质量比为
1∶1.08
~
1.1)
,每次间隔时间为
20
~
30min
,加料结束持续搅拌6~
10h
,使反应体系充分聚合,最终得到固含量为
10
~
20
%淡黄色粘稠状前驱体
PAA
溶液
。3.
根据权利要求1所述制备短纤纳
/
微米纤维分散液,其特征在于:将
PAA
溶液倒入配有金属针头的注射器中,然后将锡纸固定在收集辊上并且调节到针尖的距离,使高压电源的正极连接针头,最后通过调节纺丝机纺箱内温度
25
~
30℃
,湿度
25
~
35
%,纺丝电压为
12
~
18kV
,纺丝流速为
0.3
~
0.8mL/h
,纺丝距离为
16
~
22cm
,进行静电纺丝,获得
PAA
【专利技术属性】
技术研发人员:张松楠,张通,段伟东,符浩,钱晓明,
申请(专利权)人:江苏华峰超纤材料有限公司,
类型:发明
国别省市:
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