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一种本征超疏水纳米纤维素气凝胶及其制备方法技术

技术编号:24247992 阅读:49 留言:0更新日期:2020-05-22 21:49
本发明专利技术公开了一种本征超疏水纳米纤维素气凝胶及其制备方法。制备方法为:在纳米纤维素分散液中加入交联剂得到前驱体溶液,将其进行取向冷冻及干燥,制备三维有序纳米纤维素气凝胶;将气凝胶浸渍于低表面能聚合物/微纳无机颗粒分散液中,经固化及干燥制备本征超疏水纳米纤维素气凝胶。本发明专利技术以纳米纤维素纤维分散液为前驱体,冰晶为模板,通过改变温度梯度,调控冰晶成核及生长的速度与方向,通过冷冻干燥去除冰模板,制备三维有序的纳米纤维素气凝胶材料;通过添加聚二甲基硅氧烷和微米/纳米二氧化钛颗粒,构筑低表面能聚合物/微纳粗糙结构的超疏水气凝胶。本发明专利技术制备的纳米纤维素气凝胶具有优异的疏水性能,可以应用于保温防寒及吸油领域。

Intrinsic superhydrophobic nanoscale cellulose aerogel and preparation method thereof

【技术实现步骤摘要】
一种本征超疏水纳米纤维素气凝胶及其制备方法
本专利技术涉及一种本征超疏水纳米纤维素气凝胶及其制备方法,属纳米功能材料制备

技术介绍
目前广泛应用的防寒保暖服装其核心材料主要为羽绒,作为一种轻质保暖、高弹蓬松絮料,羽绒的导热系数仅为0.024W/m·K,体积密度仅为棉絮的三分之一,优点十分突出,然而羽绒服的干态保暖性较好,但在潮湿环境下保暖性会显著下降。为了解决保暖材料潮态吸湿后保暖性能下降的问题,研究学者相继开发出合成保暖絮料,其具有原料来源广、强度高、耐水洗等优点,然而,合成纤维絮片体积密度大,臃肿厚重不利于行动,无法适应极端寒冷潮湿的气候条件。气凝胶被认为是世界上最轻的固体,又因为高比表面积和低热导率的特点,广泛应用于保温隔热、吸油隔音等各个领域。气凝胶作为一种以气体为分散介质的纳米多孔固体材料,其三维多孔网络结构赋予气凝胶材料孔隙率高、密度小、比表面积高、导热率低等优势。目前,广泛应用于保温隔热领域的二氧化硅(SiO2)气凝胶由于其“掉粉”严重,必须密封封装,容易引起透气性差的问题,难以应用于服装领域。>纳米纤维素纤维具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种本征超疏水纳米纤维素气凝胶的制备方法,其特征在于,包括:在纳米纤维素分散液中加入交联剂得到前驱体溶液,将其进行取向冷冻及干燥,制备三维有序纳米纤维素气凝胶;将气凝胶浸渍于低表面能聚合物/微纳无机颗粒分散液中,经固化及干燥制备本征超疏水纳米纤维素气凝胶。/n

【技术特征摘要】
1.一种本征超疏水纳米纤维素气凝胶的制备方法,其特征在于,包括:在纳米纤维素分散液中加入交联剂得到前驱体溶液,将其进行取向冷冻及干燥,制备三维有序纳米纤维素气凝胶;将气凝胶浸渍于低表面能聚合物/微纳无机颗粒分散液中,经固化及干燥制备本征超疏水纳米纤维素气凝胶。


2.如权利要求1所述的本征超疏水纳米纤维素气凝胶的制备方法,其特征在于,所述纳米纤维素纤维分散液的质量浓度为0.2~1.2wt%,溶剂为蒸馏水。


3.如权利要求1所述的本征超疏水纳米纤维素气凝胶的制备方法,其特征在于,所述的交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺,其质量浓度为1%。


4.如权利要求1所述的本征超疏水纳米纤维素气凝胶的制备方法,其特征在于,所述干燥的方法为冷冻干燥,干燥时间为24~48h。


5.如权利要求1所述的本征超疏水纳米纤维素气凝胶的制备方法,其特征在于,所述低表面能聚合物/微纳无机颗粒分散液中的低表面能聚合物为聚二甲基硅氧烷和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种,其质量浓度为2~10%。


6.如权利要求1所述的本征超疏水纳米纤维素气凝胶的制备方法,其特征在于,所述低表面能聚合物/微纳无机颗粒分散液中的微纳无机颗粒为二氧化硅和二氧化钛中的至少一种;二氧化硅、二氧化钛微米颗粒为粒径为10-20μm,纳米颗粒粒径...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘丽芳张美玲降帅李萌萌王妮
申请(专利权)人:东华大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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