一种PBO气凝胶纤维及其制备方法技术

本发明专利技术属于高性能材料领域，公开了一种PBO气凝胶纤维及其制备方法，包括如下步骤：（1）制备聚羟基酰胺（PHA）纺丝溶液；（2）将PHA纺丝溶液从喷丝板挤出到凝固浴中，纺制PHA‑PBO湿凝胶纤维；（3）将PHA‑PBO湿凝胶纤维冷冻干燥，得到PHA‑PBO气凝胶纤维；（4）将PHA‑PBO气凝胶纤维加热，得到PBO气凝胶纤维。上述方法采用前驱体PHA纺丝，采用易挥发溶剂，避免了纤维内部溶剂残留；其次是在湿凝胶纤维中构建了部分刚性骨架结构，避免了干燥过程中纤维结构塌陷，因此最终的气凝胶纤维产品孔隙率高，具有轻质、高强、耐高温等优点，在隔热防护、吸声减振和催化剂载体等领域有潜在应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高性能材料领域，公开了一种pbo气凝胶纤维及其制备方法。

技术介绍

1、聚对苯撑苯并双噁唑（pbo）纤维是目前世界上强度最高综合性能最好的高性能有机纤维，具有高强度、高模量、高阻燃和高耐热的特点。目前常规pbo纤维已实现工业化，在国防和民用领域发挥了不可替代的关键作用。但在耐热隔热领域应用的pbo气凝胶纤维却未能取得技术上的突破，尚处于研发阶段。

2、制备pbo气凝胶纤维面临如下技术问题：气凝胶纤维通常是先将聚合物溶液在低速下湿法纺丝，得到具有凝胶网络结构的湿凝胶纤维，然后经过特殊的干燥方式，将湿凝胶中溶剂置换成空气且保持凝胶网络结构不塌陷。但是pbo纤维采用多聚磷酸作为纺丝溶剂，粘度大，且挥发性弱，导致湿凝胶纤维无论采用何种方法都难以脱除完全，使得气凝胶纤维内部磷残留率过高，导致湿热老化性能严重下降，失去应用价值。可见采用常规的气凝胶制备方法无法制备pbo气凝胶纤维，pbo气凝胶纤维领域目前处于技术空白。

3、因此，如何获得性能更好的pbo气凝胶并将其应用于航天航空、兵器舰船和高端民用领域是本领域技术人员亟待解决的问本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种PBO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PBO气凝胶纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，氯化亚锡的加入量为4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐质量的1-2%，4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐和对苯二甲酸的摩尔比为1:1，两者的总质量为溶液质量的14%-18%。

3.根据权利要求1所述PBO气凝胶纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，纺丝计量泵输送量为0.8-1.2mL/min，喷丝板为单孔，孔直径为0.2-0.6mm，喷丝头拉伸比为2-3；甬道高度为15-30cm，甬道内有环吹风，环吹风风量为2-3m3/min，...

【技术特征摘要】

1.一种pbo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pbo气凝胶纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，氯化亚锡的加入量为4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐质量的1-2%，4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐和对苯二甲酸的摩尔比为1:1，两者的总质量为溶液质量的14%-18%。

3.根据权利要求1所述pbo气凝胶纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，纺丝计量泵输送量为0.8-1.2ml/min，喷丝板为单孔，孔直径为0.2-0.6mm，喷丝头拉伸比为2-3；甬道高度为15-30cm，甬道内有环吹风，环吹风风量为2-3m3/min，环吹风温度为70-100℃。

4.根据权利要求1或3所述pb...

【专利技术属性】
技术研发人员：张殿波，梁晨，柴晓明，孟昭瑞，肖作旭，彭宪宇，白金旺，郭程，钟蔚华，陈湘栋，代勇，刘群，刘薇，刘宗法，
申请(专利权)人：山东非金属材料研究所，
类型：发明
国别省市：