一种具有梯度交联结构的聚酰亚胺气凝胶纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及气凝胶制备领域，涉及具有梯度交联结构的聚酰亚胺气凝胶纤维及其制备方法。该方法包括：以含有羧基或羟基基团的二元胺、其他二元胺和二元酸酐共聚，通过控制光敏基团的接枝密度得到不同光敏基团含量的光敏聚酰亚胺作为纺丝溶液，经三层同轴湿法纺丝、紫外光辐照、溶剂置换、常压干燥得到具有梯度交联结构的聚酰亚胺气凝胶纤维，该聚酰亚胺气凝胶纤维包括皮层、中间层和芯层，皮层结构最为致密，芯层和中间层为三维互联纳米纤维网络的多孔结构，芯层结构的蓬松度最高，中间层次之。由内层到外层的纺丝液的光敏聚酰亚胺前驱体溶液的光敏基团接枝密度递增。通过对纤维微观结构的调控，解决了气凝胶纤维高强度和高韧性不可兼具的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气凝胶制备，具体涉及一种具有梯度交联结构的聚酰亚胺气凝胶纤维及其制备方法。

技术介绍

1、气凝胶是一种以空气作为分散介质的、具有三维多孔结构的新型材料，由于其极低密度、高孔隙率以及低热导率在航空航天、节能建筑、服装等保温隔热领域具有广阔的应用前景。其中，气凝胶纤维是具有一维宏观纤维结构的气凝胶材料，其结合了气凝胶的三维多孔结构和纤维的柔性，具有高孔隙率、低密度、低热导率(23～50mw m-1k-1)以及可编织、可穿戴等优点，有潜力成为高效热管理服装用新型纤维材料。

2、由被称为“高分子材料金字塔顶端材料”的聚酰亚胺制备得到的聚酰亚胺气凝胶纤维因其具有优良的耐温性能和优异的力学性能以及气凝胶三维多孔结构赋予的超低热导率，在超低温以及高温环境下应用的热防护纺织品如宇航服、消防服等中发挥了不可替代的作用。

3、气凝胶纤维的多孔结构和高孔隙率可以赋予其优异的隔热性能，但不可避免地会导致气凝胶纤维机械性能的下降。

4、目前报道的聚酰亚胺气凝胶纤维的力学强度不高于15mpa，断裂应变不高于30％，例如，li[1]等通本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有梯度交联结构的聚酰亚胺气凝胶纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)具体包括如下步骤：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中制备不同接枝密度光敏基团的聚酰亚胺的方法，包括如下步骤：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述光引发剂包括Irgac...

【技术特征摘要】

1.一种具有梯度交联结构的聚酰亚胺气凝胶纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)具体包括如下步骤：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中制备不同接枝密度光敏基团的聚酰亚胺的方法，包括如下步骤：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述光引发剂包括irgacure-184、irgacure-2959、irgacure-651、irgacure-369、irgacure-907、irgacure-1300、irgacure-784、irgacure-250、irgacure-819、irgacure819dw...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊玮，于瑶，薛甜甜，刘天西，刘畅，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：