一种隔热各向异性聚酰亚胺纳米纤维气凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种隔热各向异性的聚酰亚胺纳米纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)：配制聚酰胺酸纺丝液，通过静电纺丝制得聚酰胺酸纳米纤维；步骤2)：将步骤1)得到的聚酰胺酸纳米纤维、水溶性聚酰胺酸与有机胺在水中均匀混合，分散后得到聚酰胺酸纳米纤维和水溶性聚酰胺酸的均匀分散液；步骤3)：将步骤2)得到的分散液置于模具中，并在恒温反应浴中进行双向冷冻，再置于冷冻干燥机中干燥；步骤4)：将步骤3)得到的样品在管式炉中进行热亚胺化，得到隔热各向异性的聚酰亚胺纳米纤维气凝胶。本发明专利技术的聚酰亚胺纳米纤维气凝胶具有良好的压缩回弹性，径向导热系数低，综合性能优异，可用于多种隔热场景。

An insulating anisotropic polyimide nanofiber aerogel and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种隔热各向异性聚酰亚胺纳米纤维气凝胶及其制备方法
本专利技术涉及隔热保温材料领域，具体是涉及一种具有隔热各向异性的聚酰亚胺纳米纤维气凝胶及其制备方法。
技术介绍
气凝胶是由固体微粒组成，且分散相为气体的高分散固态材料。具有密度低、比表面积高、热导率低等特点，在航空航天、石油化工、汽车工业、建筑保温等领域有广阔的应用前景。气凝胶具有超低热导率和优异的隔热性能。因此，气凝胶在建筑、汽车、航空航天、家用电器、石化工厂和户外运动等许多领域都有很好的应用前景。然而，在实际应用中需要气凝胶具备除低导热性之外的其它性能。例如，在航天飞机和太空探测领域，要求气凝胶具备高强度和良好的韧性，以抵抗外界环境的冲击。在建筑领域，则要求气凝胶具有较高的强度并且能够承受一定的载荷，同时还要具备疏水性以防止材料变湿，甚至具备形状记忆功能来应用于狭小空间。户外运动，如鞋子和帐篷，要求气凝胶具有柔韧性，弹性和疏水性，可以从变形中恢复，适应各种天气条件。然而，设计和制造具有超低导热率、高力学性能和卓越形状记忆功能的气凝胶仍然是一个巨大的挑战。聚酰亚胺(Polyimide)是一种具有成型加工性能好、机械强度高、热稳定性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隔热各向异性的聚酰亚胺纳米纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)：配制聚酰胺酸纺丝液，通过静电纺丝制得聚酰胺酸纳米纤维；步骤2)：将步骤1)得到的聚酰胺酸纳米纤维、水溶性聚酰胺酸与有机胺在水中均匀混合，分散后得到聚酰胺酸纳米纤维和水溶性聚酰胺酸的均匀分散液；步骤3)：将步骤2)得到的分散液置于模具中，并在恒温反应浴中进行双向冷冻，再置于冷冻干燥机中干燥；步骤4)：将步骤3)得到的样品在管式炉中进行热亚胺化，得到隔热各向异性的聚酰亚胺纳米纤维气凝胶。

【技术特征摘要】
1.一种隔热各向异性的聚酰亚胺纳米纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)：配制聚酰胺酸纺丝液，通过静电纺丝制得聚酰胺酸纳米纤维；步骤2)：将步骤1)得到的聚酰胺酸纳米纤维、水溶性聚酰胺酸与有机胺在水中均匀混合，分散后得到聚酰胺酸纳米纤维和水溶性聚酰胺酸的均匀分散液；步骤3)：将步骤2)得到的分散液置于模具中，并在恒温反应浴中进行双向冷冻，再置于冷冻干燥机中干燥；步骤4)：将步骤3)得到的样品在管式炉中进行热亚胺化，得到隔热各向异性的聚酰亚胺纳米纤维气凝胶。2.如权利要求1所述隔热各向异性的聚酰亚胺纳米纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中聚酰胺酸纺丝液的制备方法为：先将二元胺单体溶于极性溶剂，再加入二元酐单体，反应得聚酰胺酸纺丝液。3.如权利要求2所述隔热各向异性的聚酰亚胺纳米纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，所述二元胺单体为对苯二胺或4,4’-二氨基二苯醚；二元酐单体为均苯四甲酸二酐、联苯四羧酸二酐或二苯醚四羧酸二酐中的一种；极性溶剂为N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺中的一种。4.如权利要求1所述隔热各向异性的聚酰亚胺纳米纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中静电纺丝的电压为15～20kV，纺丝距离为10～25cm，推注速度为0.03～0.07cm/min，温度为25℃。5.如权利要求1所述隔热各向异性的聚酰亚胺纳米纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中水溶性聚酰胺酸的制备方法为：先将二元胺单体溶于极性溶剂，再加入二元酐单体，在冰...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊玮，赵兴宇，刘天西，杨帆，薛甜甜，田婧，张翔，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海,31