一种气凝胶纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种气凝胶纤维及其制备方法，包括如下步骤：S1、将二氧化硅气凝胶粉体与精对苯二甲酸进行混合，获得混合材料，其中，二氧化硅气凝胶粉体的含量为1wt％‑5wt％，述二氧化硅气凝胶粉体的粒径为0.01～4mm；S2、经步骤S1获得的混合材料与反应溶剂按体积比为1：(10‑20)混合进行聚合反应中，获得浓度为0.2‑1.2g/mL气凝胶混合聚酯熔体；S3、将步骤S2获得的气凝胶混合聚酯熔体进行纺丝及后处理。本发明专利技术制备过程简单，成本低，且制备的气凝胶纤维具有较高的比表面积、高孔隙率和低密度的特征，且可纺性好。

Aerogel fiber and preparation method thereof

【技术实现步骤摘要】
一种气凝胶纤维及其制备方法
本专利技术涉及纺织纤维制备领域，尤其涉及一种气凝胶纤维及其制备方法。
技术介绍
气凝胶，作为世界最轻的固体，已入选吉尼斯世界纪录。目前这种新材料最轻的仅有0.16毫克每立方厘米，约是空气密度的1/7，虽然很轻，但非常坚固耐用。它可以承受相当于自身质量几千倍的压力，在温度达到1200摄氏度时才会熔化。此外它的导热性和折射率也很低，绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。二氧化硅(SiO2)气凝胶是一种由纳米级微粒相互聚集而成，以空气为分散介质的新型轻质多孔材料。其孔洞率高达80％-99％，孔洞的典型尺寸为1-100nm，具有高比表面积、超低密度以及纳米多孔网络结构的特征，被认为是目前绝热性能最佳的固态材料。目前已有报道的气凝胶纤维及其制备方法有如下几种。浙江大学高超课题组通过液晶纺丝，以液氮为凝固浴，制得了比表面积884m2/g、抗拉强度188kN·m/kg、模量3.3MPa的石墨烯气凝胶纤维。北京航空航天大学秦国彤课题组以钛酸四丁酯为前驱体，以PVP为助纺剂，通过静电纺丝，制备出复合纤维膜，再经干燥及高温处理，得到了TiO2气凝胶纳米纤维膜，比表面积为241本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气凝胶纤维制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将二氧化硅气凝胶粉体与精对苯二甲酸进行混合，获得混合材料，其中，二氧化硅气凝胶粉体的含量为1wt％‑5wt％，述二氧化硅气凝胶粉体的粒径为0.01～4mm；S2、经步骤S1获得的混合材料与反应溶剂按体积比为1：(10‑20)混合进行聚合反应中，获得浓度为0.2‑2g/mL气凝胶混合聚酯熔体；S3、将步骤S2获得的气凝胶混合聚酯熔体进行纺丝及后处理。

【技术特征摘要】
1.一种气凝胶纤维制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将二氧化硅气凝胶粉体与精对苯二甲酸进行混合，获得混合材料，其中，二氧化硅气凝胶粉体的含量为1wt％-5wt％，述二氧化硅气凝胶粉体的粒径为0.01～4mm；S2、经步骤S1获得的混合材料与反应溶剂按体积比为1：(10-20)混合进行聚合反应中，获得浓度为0.2-2g/mL气凝胶混合聚酯熔体；S3、将步骤S2获得的气凝胶混合聚酯熔体进行纺丝及后处理。2.根据权利要求1所述的气凝胶纤维制备方法，其特征在于，所述二氧化硅气凝胶粉体的粒径为2～3mm。3.根据权利要求2所述的气凝胶纤维制备方法，其特征在于，所述二氧化硅气凝胶粉体的含量为3wt％。4.根据权利要求1所述的气凝胶纤维制备方法，其特征在于，步骤S2中，反应溶剂包括甲苯、二甲苯、四氢呋喃、乙醇、丙酮、正己烷和环己烷中的一种或多种组合，反应温度为285-290℃，反应时间为3h-24h。5.根据权利要求1所述的气凝胶纤维制备方法，其特征在于，步骤S3具体包括：S31、对步骤S2获得的气凝胶混合熔体进行铸带切粒，获得气凝胶母粒；S32、将步骤S31获得的气凝胶母粒输入纺丝机，经动态混合后由纺丝机喷丝头的喷丝孔挤出，形成熔体细流，其中喷丝孔的孔径为0.06mm～0.8mm，所述喷丝头的拉伸倍数为1.2～1.4倍；S33、将S32形成的纺丝细流进入至少一个凝固浴中形成丝束，经凝固浴的丝束由牵伸辊至少进行一次牵伸后输出，即得二氧化硅气凝胶纤维；S34、对S33获得的二氧化硅气凝胶纤维进行高温卷曲和热定型；S35、将经过步骤S34中卷曲和热定型后的二氧化硅气凝胶纤维经切断装置进行切断，使其切断长度为38～55mm，形成二氧化硅气凝胶纤维短纤维。6.根据权利要求5所述的气凝胶纤维制备方法，其特征在于，步骤S33具体包括如下步骤：将...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄惠标，
申请(专利权)人：江苏康溢臣生命科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32