一种多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于有机气凝胶的技术领域，公开了一种多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶及其制备方法与应用。方法：先制备聚酰亚胺气凝胶，然后将聚酰亚胺气凝胶进行等离子处理，然后浸涂二维热电纳米材料分散液，洗涤，干燥，获得多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶；所述二维热电纳米材料分散液是将二维热电纳米材料分散于溶剂中得到。本发明专利技术制备的多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶不仅具有优异的力学性能和阻燃性能，而且具备灵敏的温度感知、压阻传感等功能，能够实现可重复的温度感知性能和火灾预警响应。本发明专利技术的气凝胶应用于航天航空、交通运输、建筑装饰、电子皮肤等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶及其制备方法与应用
本专利技术属于有机气凝胶的
，具体是涉及一种多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶及其制备方法与应用。
技术介绍
气凝胶由于具有极低的密度、极高的孔隙率和优异的热绝缘性能等优点，在建筑外墙保温材料、压阻传感和能量收集等领域有广阔的应用前景。气凝胶可分为有机和无机气凝胶。无机气凝胶耐高温、阻燃，如二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶，但其质脆易碎；有机气凝胶柔韧性好，如聚乙烯醇气凝胶、聚氯乙烯气凝胶、纤维素气凝胶和有机硅气凝胶。然而，大多数有机气凝胶热稳定性较差，且易于燃烧。聚酰亚胺(PI)具有刚性芳香族结构，表现出优异的力学性能、热稳定性和隔热性能，可以抵抗高达500℃的温度，克服了传统无机气凝胶和有机气凝胶的缺陷，拓展了气凝胶的应用范围。近年来，随着PI气凝胶在航天航空、高速铁路及新能源等领域的应用研究不断深入，对PI气凝胶的防火安全性及多功能化提出了更高的要求。现有的PI气凝胶力学性能、阻燃性能有待改善，同时功能单一，需要人们不断改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对当前有机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：/n将聚酰亚胺气凝胶进行等离子处理，然后浸涂二维热电纳米材料分散液，洗涤，干燥，获得多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶；所述二维热电纳米材料分散液是将二维热电纳米材料分散于溶剂中得到；二维热电纳米材料为碲化铋、碳化钛和二硫化钼的一种或多种。/n

【技术特征摘要】
1.一种多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
将聚酰亚胺气凝胶进行等离子处理，然后浸涂二维热电纳米材料分散液，洗涤，干燥，获得多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶；所述二维热电纳米材料分散液是将二维热电纳米材料分散于溶剂中得到；二维热电纳米材料为碲化铋、碳化钛和二硫化钼的一种或多种。


2.根据权利要求1所述多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶的制备方法，其特征在于：所述二维热电纳米材料为碲化铋、碳化钛和二硫化钼的一种或多种；其片层厚度为0.5～5nm，片层宽度为50～1500nm。


3.根据权利要求1所述多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶的制备方法，其特征在于：所述等离子处理的条件为氧气氛围，压力为0.5～1.5MPa，功率为200～500W，处理的时间为5～10min；
所述分散液中溶剂为水、乙醇、乙二醇和环己烷的一种以上；
所述二维热电纳米材料分散液的浓度为5～20mg/mL；所述浸涂的时间为0.5～2h；浸涂的次数为1～10次，在进行下次浸涂前，去除气凝胶中多余分散液。


4.根据权利要求1所述多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶的制备方法，其特征在于：所述洗涤是指采用水洗涤，洗涤的次数为2～5次；所述干燥的温度为50～80℃，干燥的时间为4～18h。


5.根据权利要求1所述多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶的制备方法，其特征在于：所述聚酰亚胺气凝胶的制备方法，包括以下步骤：
1)水溶性聚酰胺酸的制备：将二胺单体溶解于极性非质子溶剂中，获得二胺单体溶液；加入二酐单体，反应3～5h，再缓慢加入有机胺，继续反应3～6h，洗涤，干燥，得到聚酰胺酸；
2)聚酰亚胺气凝胶的制备：将步骤1)的聚酰胺酸、有机胺和水混合，冷冻干燥，随后通过热酰亚胺化还原得到聚酰亚胺气凝胶；
步骤1)中所述二胺单体包括4，4’-二氨基二苯醚、3，4’-二氨基二苯醚、2，2’-二甲基联苯胺和4，4’-二氨基二苯甲烷中的一种或多种；
步骤1)所述二酐单体包括3，3’，4，4’-联苯四羧酸二酐、4，4’-联苯醚二酐、3，3’，4，4’-二苯酮四酸二酐和均苯四甲酸二酐中的一种或多种。


6.根据权利要求5所述多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶的制备方法，其特征在于：
步骤1)中所述极性非质子溶剂包括二甲基乙酰胺、...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖学军，陈嘉韵，曾幸荣，李红强，吴政忠，丘昀坤，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44