一种累托石基阻燃气凝胶及其制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及气凝胶阻燃材料技术领域，具体提供了一种累托石基阻燃气凝胶，包括聚苯胺/聚乙烯醇复合气凝胶、以及原位复合在该复合气凝胶中的累托石@纤维素纳米晶复合材料；所述的累托石@纤维素纳米晶复合材料包括二维的累托石以及复合在其层间和/或表面的一维纤维素纳米晶。本发明专利技术还提供了所述的阻燃气凝胶的制备方法，其创新地预先将纤维素纳米晶对累托石进行自组装改性，随后再进行苯胺原位聚合以及PVA的互掺改性，最后冷冻干燥得到所述的阻燃气凝胶。本发明专利技术所述的阻燃气凝胶，具有优异的机械性能和阻燃性能。

【技术实现步骤摘要】
一种累托石基阻燃气凝胶及其制备和应用
本专利技术属于粘土深加工领域，更加具体地说，涉及一种累托石基超弹性、柔韧性阻燃气凝胶的制备方法。
技术介绍
粘土矿物的功能化和高值化利用对提高我国经济效益和社会效益具有十分重要的意义。其中，我国大型累托石矿床的数量占世界第一位，具有明显的资源优势。累托石是一种由二八面体蒙脱石层(2:1型)和二八面体云母层(2:1型)以1:1比例组合而成的规则混层粘土矿物。其中的蒙脱石层使得累托石具有离子交换性、膨胀性、悬浮性等特点，在水中易形成稳定的悬浮体系。但累托石以粉末状态存在，易团聚，难于直接应用于阻燃领域。目前，将累托石用作阻燃添加剂制备成各种复合材料的研究仍然较少。气凝胶材料作为一种新兴材料，具有高孔隙率(80-99.8％)、高比表面积(120-1000cm2·g-1)、低密度(0.001-0.5g·cm-3)、低导热率(约0.005W·m-1·k-1)等优良特性，可广泛应用于航空航天、工业、建筑、阻燃等多个领域。粘土气凝胶作为一种绿色环保型气凝胶，其制备原料丰富价格低廉、制备工艺简单环保，制备过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种累托石基阻燃气凝胶，其特征在于，包括聚苯胺/聚乙烯醇复合气凝胶、以及原位复合在该复合气凝胶中的累托石@纤维素纳米晶复合材料；/n所述的累托石@纤维素纳米晶复合材料包括二维的累托石以及复合在其层间和/或表面的一维纤维素纳米晶。/n

【技术特征摘要】
20200430 CN 20201036080331.一种累托石基阻燃气凝胶，其特征在于，包括聚苯胺/聚乙烯醇复合气凝胶、以及原位复合在该复合气凝胶中的累托石@纤维素纳米晶复合材料；
所述的累托石@纤维素纳米晶复合材料包括二维的累托石以及复合在其层间和/或表面的一维纤维素纳米晶。


2.如权利要求1所述的累托石基阻燃气凝胶，其特征在于，所述累托石是钠基和/或钙基累托石；
优选地，所述累托石为累托石原矿和/或其改性材料；
所述的改性材料为累托石原矿在300～900℃的热改性处理的材料；优选为在400～500℃的热改性处理的材料。


3.如权利要求1所述的累托石基阻燃气凝胶，其特征在于，所述的纤维素纳米晶为经桉木浆水解，氢氧化钠催化，然后羧甲基化反应获得；
优选地，所述的纤维素纳米晶长度为0.1至0.5μm，直径为3至10nm。


4.如权利要求1所述的累托石基阻燃气凝胶，其特征在于，累托石、纤维素纳米晶的重量比为2～12:1；优选为6～10:1；
累托石、聚苯胺的重量比为1：0.01～0.5：优选为1：0.025～0.25；更进一步优选为1:0.025～0.1；
累托石、PVA的重量比为1:0.5～3；优选为1:0.8～1.2；
优选地，所述气凝胶的孔隙率为80-90％；密度为0.01-0.5g/cm3。


5.一种权利要求1～4任一项所述的累托石基阻燃气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)：
将纤维素纳米晶、累托石在溶液中进行自组装，得到累托石@纤维素纳米晶复合材料的悬浮液A；
步骤(2)：
向步骤(1)的悬浮液...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨华明，解维闵，欧阳静，傅梁杰，唐爱东，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43