一种生物质纤维杂化聚有机硅氧烷气凝胶玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种生物质纤维杂化聚有机硅氧烷气凝胶玻璃及其制备方法，以乙烯基烷氧基硅烷为前驱体，并引入生物质纤维，通过自由基聚合、水解缩聚、老化、溶剂置换与干燥五个工艺环节制备；生物质纤维作为骨架穿插在聚有机硅氧烷气凝胶基体中并被其包裹，生物质纤维在未影响气凝胶原有结构和性能下，其透明性和强度均得到改善；采用纤维复合增强的方法，能赋予气凝胶良好的块体形状和韧性；与现有的玻璃相比，通过本发明专利技术制得的一种生物质纤维杂化聚有机硅氧烷气凝胶玻璃具有良好的保温隔热性能。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质纤维杂化聚有机硅氧烷气凝胶玻璃及其制备方法
本专利技术涉及气凝胶制备
，具体为一种生物质纤维杂化聚有机硅氧烷气凝胶玻璃及其制备方法。
技术介绍
气凝胶是一种以气体为分散介质，由三维网络骨架构成的孔径主要集中在纳米尺度(1nm≤Φ≤100nm)的开孔型多孔固态材料，通常具有低密度、高比表面积、高孔隙率和低热导率等特性。气凝胶因其特殊的网络结构，而具有众多优异的性能，使得它在隔热、保温、吸附、高效催化剂及催化剂载体等方面均具有巨大的应用前景，但气凝胶的多孔网络结构也造成了强度低、韧性差和透明性差等问题，这些缺陷严重阻碍了气凝胶的应用。生物质纤维有吸附、可降解和弹性好等特点，但强度低，而得到的气凝胶很好地弥补了这一缺点，还具有保温隔热性，同时也改善了气凝胶的韧性和透明性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种生物质纤维杂化聚有机硅氧烷气凝胶玻璃及其制备方法，该专利技术克服了现有玻璃保温隔热性差及气凝胶强度低、韧性差和透明性差的问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种生物质纤维杂化聚有机硅氧烷气凝胶玻璃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质纤维杂化聚有机硅氧烷气凝胶玻璃，其特征在于：以乙烯基烷氧基硅烷为前驱体，并引入生物质纤维素，通过自由基聚合、水解缩聚、老化、溶剂置换与干燥五个工艺环节制备。/n

【技术特征摘要】
1.一种生物质纤维杂化聚有机硅氧烷气凝胶玻璃，其特征在于：以乙烯基烷氧基硅烷为前驱体，并引入生物质纤维素，通过自由基聚合、水解缩聚、老化、溶剂置换与干燥五个工艺环节制备。


2.如权利要求1所述的一种生物质纤维杂化聚有机硅氧烷气凝胶玻璃的制备方法，其特征在于：
该制备方法包括以下步骤：
(1)自由基聚合：将一定量前驱体、生物质纤维素和自由基引发剂充分混合，转移到反应釜后，用氩气置换掉反应釜中空气并密封加热一段时间后，取出并冷却至室温，得到粘稠状透明液体；
(2)水解缩聚：将溶剂、水、催化剂的充分混合溶液加入上述(1)中的透明液体中，充分混合得到均相溶胶；
(3)老化：将所得均相溶胶置于老化罐中，加热一段时间后得到凝胶；
(4)溶剂置换：将得到的凝胶用正己烷溶剂或苯甲醇溶剂或乙醇溶剂或丙醇溶剂或异丙醇溶剂置换，最后用叔丁醇溶剂或去离子水溶剂置换；
(5)干燥：未经过溶剂置换的凝胶或经过溶剂置换的凝胶，经干燥后得到一种生物质纤维杂化聚有机硅氧烷气凝胶玻璃。


3.根据权利要求2所述的一种生物质纤维杂化聚有机硅氧烷气凝胶玻璃的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述前驱体为乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基乙基二甲氧基硅烷、乙烯基乙基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中任一种或任意种组成的组；
步骤(1)中所述自由基引发剂为二叔丁基过氧化物、叔丁基过氧化氢、过氧化十二酰、过氧化二酰中任一种或任意种组成的组；
步骤(1)中所述生物质纤维素为一醋酸纤维素、二醋酸纤维素、三醋酸纤维素、纳米纤维素、微晶纤维素中任一种或任意种组成的组。


4.根据权利要求2所述的一种生物质纤维杂化聚有机硅氧烷气凝胶玻璃的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述反应釜加热条件是指：在80～160℃的温度条件下加热24～72h；
所述生物质纤维素为所述前驱体质量的3～30％，所述前驱体与自由基引发剂的摩尔比为：1:(0.1～0.6)。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张思钊，熊仕显，胡杨彪，鄂殿玉，李政权，邹瑞萍，
申请(专利权)人：江西理工大学，赣江新区澳博颗粒科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36