一种聚酰亚胺气凝胶纤维及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种聚酰亚胺气凝胶纤维及其制备方法与应用，制备方法包括以下步骤：1)将水溶性聚酰胺酸及三乙胺分散于水中，经溶胶凝胶后，得到聚酰胺酸水凝胶纺丝液；2)将聚酰胺酸水凝胶纺丝液挤出纺丝至水/醇/酸的混合凝固浴中进行溶剂置换，得到皮芯结构的聚酰胺酸水凝胶纤维；3)将聚酰胺酸水凝胶纤维进行牵伸后，送入低温槽中形成冰模板，收集后依次进行冷冻干燥、热亚胺化，得到皮芯结构的聚酰亚胺气凝胶纤维。与现有技术相比，本发明专利技术制备的聚酰亚胺气凝胶纤维的孔隙率高(＞90％)、耐低温，制备过程绿色环保、简单易操作，可连续制备高强度的聚酰亚胺气凝胶纤维，并且所制备的纤维可以应用于极端环境下的保温隔热服装材料。维可以应用于极端环境下的保温隔热服装材料。维可以应用于极端环境下的保温隔热服装材料。

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰亚胺气凝胶纤维及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于气凝胶制备
，涉及一种聚酰亚胺气凝胶纤维及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]气凝胶是由胶体粒子或者高聚物分子相互聚集形成多孔网络结构，并在孔隙中充满气态分散介质的一种高分散固态材料。气凝胶由于具有超低密度、高孔隙率、低热导率、高比表面积等优异独特的性质，被广泛应用于隔热、隔声、电化学、电磁屏蔽、环境净化等领域，被视为“未来最具潜力的十大材料之一”。目前，气凝胶种类丰富多样，主要分为无机气凝胶、有机气凝胶以及有机/无机杂化气凝胶。
[0003]相比于无机气凝胶，有机气凝胶特别是聚酰亚胺气凝胶具有优异的机械性能和隔热性能，受到研究人员广泛关注。而目前的聚酰亚胺气凝胶的宏观形态主要是块体或者薄膜，柔性差、可剪裁性差，限制了其在保温隔热服装领域的应用。
[0004]气凝胶纤维宏观形态呈现纤维状，具有高的长径比，因而具有优异的柔性以及可编织等特性的同时还兼具了气凝胶的高孔隙率、低密度、低热导，具有巨大的应用潜力。但是目前聚酰亚胺气凝胶纤维的制备工艺较为复杂，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酰亚胺气凝胶纤维的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)将水溶性聚酰胺酸及三乙胺分散于水中，经溶胶凝胶后，得到聚酰胺酸水凝胶纺丝液；2)将聚酰胺酸水凝胶纺丝液挤出纺丝至水/醇/酸的混合凝固浴中进行溶剂置换，得到皮芯结构的聚酰胺酸水凝胶纤维；3)将聚酰胺酸水凝胶纤维进行牵伸后，送入低温槽中形成冰模板，收集后依次进行冷冻干燥、热亚胺化，得到皮芯结构的聚酰亚胺气凝胶纤维。2.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺气凝胶纤维的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述的水溶性聚酰胺酸的制备过程为：将二元胺单体及二元酐单体溶于极性溶剂中，之后在冰水浴中聚合反应，再加入三乙胺并继续反应得到聚酰胺酸溶液，将聚酰胺酸溶液加入至水中沉析得到聚酰胺酸丝，经冷冻干燥即得到水溶性聚酰胺酸。3.根据权利要求2所述的一种聚酰亚胺气凝胶纤维的制备方法，其特征在于，所述的二元胺单体包括4,4
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二氨基二苯醚、对苯二胺、3,5
‑
二氨基苯甲酸或2
‑
(4
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氨基苯基)
‑5‑
氨基苯并咪唑中的一种或更多种，所述的二元酐单体包括联苯四甲酸二酐、均苯四甲酸二酐、4,4
’‑
(六氟异丙烯)二酞酸酐、3,3
’
,4,4
’‑
二苯酮四酸二酐或2,3,3
’
,4
’‑
二苯醚四甲酸二酐中的一种或更多种，所述的极性溶剂包括N,N
‑
二甲基乙酰胺或N,N
‑
二甲基甲酰胺中的一种或两种。4.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺气凝胶纤维的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述的水溶性聚酰胺酸、三乙胺与水的质量比为1:(0.5
‑
1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊玮，薛甜甜，刘天西，朱晨宇，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：