The invention relates to a flame retardant microcrystalline cellulose / hydroxyapatite composite aerogel and a preparation method thereof, relating to the composite aerogel and the preparation field thereof. Hydroxyapatite nanorods were synthesized by hydrothermal method and dispersed in deionized water to prepare hydroxyapatite dispersions, then sodium hydroxide / urea aqueous solution was used as solvent, and chloropropane was used as crosslinker to prepare microcrystalline cellulose solution. Finally, honeycomb honeycomb was prepared by solution blending combined with vacuum freeze drying. A flame retardant microcrystalline cellulose / hydroxyapatite composite aerogel, composed of a hydroxyapatite nanorod with a diameter of 1 100nm and a length of 10 300nm, is evenly dispersed in the microcrystalline cellulose matrix. The flame retardant effect of the composite aerogels and the effect of inhibiting the release of flue gas are obvious, and the fire safety of the aerogels is greatly improved, and the microcrystalline cellulose and hydroxyapatite have excellent biocompatibility and environmental friendliness.
【技术实现步骤摘要】
一种阻燃微晶纤维素/羟基磷灰石复合气凝胶及其制备方法
本专利技术涉及复合气凝胶及其制备领域,具体是涉及一种利用羟基磷灰石来获得具有优良阻燃和抑烟性能的微晶纤维素/羟基磷灰石复合气凝胶及其制备方法。
技术介绍
气凝胶是由胶体粒子或聚合物分子相互聚集而构成的纳米多孔网络结构,并在纳米孔隙中充满气态分散介质的一种高分散固态纳米材料。气凝胶具有的低密度、高比表面积和高孔隙率等特性赋予其优良的隔热、保温、阻声、吸附等性能,使其在力学、热学、光学、电磁学和电化学等领域占有举足轻重的地位。气凝胶根据其成分可以分为无机气凝胶、有机气凝胶和无机/有机复合气凝胶。无机气凝胶如二氧化硅气凝因其优异的绝热和不可燃等性能等而引人注目,但是其力学性能特别是压缩性能远远低于其理论值,虽然其制备技术较为成熟,但其制备方法复杂,一直是工业化生产的难题。有机气凝胶具有良好的力学性能、柔韧性能和低热导率等特点,但存在热稳定性较差的缺点,造成其使用温度具有一定的局限性。无机/有机复合气凝胶结合了无机气凝胶和有机气凝胶的优点,在高
如航天器、航天服、军用帐篷等方面具有非常广阔的应用前景。纤维素是一种来源广泛的天然生物高分子,具有优异的生物友好性、可生物降解性以及力学强度等优点。纤维素气凝胶材料被视为独立于无机气凝胶材料和有机聚合物气凝胶材料之外的第三代气凝胶材料,具有传统气凝胶材料无法比拟的生物性优势和高的力学强度。随着全球能源危机的加剧,发展纤维素气凝胶有助于实现绿色环保和节能降耗,促进可持续发展。微晶纤维素是一种纯净的纤维素解聚产物,具有独特的流动性和吸水性等特点,是一种极具应用前景的天 ...
【技术保护点】
1.一种阻燃微晶纤维素/羟基磷灰石复合气凝胶,其特征在于,具有蜂窝状结构,由直径为1‑100nm,长度为10‑300nm的羟基磷灰石纳米棒均匀分散在微晶纤维素基体中组成。
【技术特征摘要】
1.一种阻燃微晶纤维素/羟基磷灰石复合气凝胶,其特征在于,具有蜂窝状结构,由直径为1-100nm,长度为10-300nm的羟基磷灰石纳米棒均匀分散在微晶纤维素基体中组成。2.一种制备如权利要求1所述阻燃微晶纤维素/羟基磷灰石复合气凝胶的方法,其特征在于,首先通过水热法合成羟基磷灰石纳米棒并分散在去离子水中以制备羟基磷灰石分散液,再用氢氧化钠/尿素水溶液作溶剂,并采用环氧氯丙烷作为交联剂制备微晶纤维素溶液,最后通过溶液共混法结合真空冷冻干燥制成阻燃微晶纤维素/羟基磷灰石复合气凝胶;制备方法步骤如下:1)、羟基磷灰石分散液的制备:将羟基磷灰石的前驱物可溶性钙盐和磷酸二氢铵加入到去离子水中搅拌均匀,用氨水调节pH值后在水浴中反应,然后转移至水热反应釜中进行水热反应;水热反应后对沉淀物进行离心、洗涤和干燥;将上述合成的羟基磷灰石纳米棒分散在去离子水中,经超声结合机械搅拌后制得稳定的、均匀分散的羟基磷灰石分散液;前驱物中Ca/P的摩尔比为5:3;pH值用氨水调节为10;水浴温度为35~55℃,水浴反应时间为0.5~1.5h;水热反应温度为160~200℃,水热反应时间12~24h;羟基磷灰石纳米棒分散液中羟基磷灰石的含量为5%~15%;2)、微晶纤维素溶液的制备:配制氢氧化钠和尿素的混合水溶液并在冷冻机中预冻,将微晶纤维素缓慢加入到预冻液中,...
【专利技术属性】
技术研发人员:鲁红典,平鹏,杨伟,王宁宁,杨本宏,
申请(专利权)人:合肥学院,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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