一种气凝胶材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种气凝胶材料及其制备方法，所述材料由聚合物和粘土经水溶液共混、辐照交联、冷冻干燥制备而成，其中聚合物以气凝胶重量计为5-95%，粘土以气凝胶重量计为95-5%，气凝胶密度介于0.03-0.20g/cm3。本发明专利技术的气凝胶材料的制备方法，依次包括如下步骤：a将聚合物溶解于去离子水中，加入粘土，搅拌，直到均匀分布的悬浊液；b将步骤a）所得的悬浊液在高能射线下进行辐照交联，高能射线的辐照剂量为1kGy-200kGy；c将步骤b）所得的辐照产物冷冻后冻干，形成所需。由于制备过程仅采用水作溶剂，辐照方式交联不需要化学交联剂，交联高效可控，交联密度均匀，制备过程绿色环保，生产效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料制备
，具体涉及。
技术介绍
气凝胶又称干凝胶，它的制备是用气体取代凝胶中的液体，凝胶网络结构基本保持不变而成。传统二氧化硅气凝胶最初在1930年由Kistler专利技术，具有非常高的孔隙率，很高的比表面积，很低的表观密度及折射指数，在强激光研究靶材料、隔热材料、储能材料、催化材料、吸附材料、切伦柯夫阀值探测器等领域极具应用前景。传统气凝胶制备以硅醇盐类为原料，其制备过程分为凝胶化、陈化和干燥三个步骤。由于原料成本高，制备过程复杂，且需要使用大量溶剂，导致传统气凝胶的生产难以规模化，价格昂贵；而且无机材料通常缺乏韧性，在使用中容易断裂。美国凯斯西储大学Schiraldi教授课题组将价格低廉的聚合物/粘土(常选蒙脱土)胶体通过低温冷冻、快速冻干技术制得了新型气凝胶材料。该材料具有层状或网状的空间结构，孔隙率高、密度低、导热系数低，在隔热保温、包装防护、吸附材料等领域有广阔应用前景。然而，聚合物/粘土气凝胶材料的力学性能主要受聚合物种类和含量影响，在某些领域使用时不够理想，需要对其增强改性。Schiraldi课题组采用共混植物纤维的方法提高气凝胶的力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气凝胶材料，其特征在于：所述材料由聚合物和粘土经水溶液共混、辐照交联、冷冻干燥制备而成，其中聚合物以气凝胶重量计为5?95%，粘土以气凝胶重量计为95?5%，气凝胶密度介于0.03?0.20?g/cm3。

【技术特征摘要】
1.一种气凝胶材料，其特征在于:所述材料由聚合物和粘土经水溶液共混、辐照交联、冷冻干燥制备而成，其中聚合物以气凝胶重量计为5-95%，粘土以气凝胶重量计为95-5%，气凝胶密度介于0.03-0.20 g/cm3。2.根据权利要求1所述的气凝胶材料，其特征在于:所述聚合物为聚乙烯醇、聚氧化乙烯、天然橡胶、聚丙烯酸、聚乙烯基吡咯烷酮、羟甲基甲壳素、羟甲基壳聚糖、羟甲基淀粉、羟甲基纤维素、卡拉胶中的至少一种。3.根据权利要求1所述的气凝胶材料，其特征在于:所述粘土为蒙脱土、累脱石、合成锂皂石、合成云母、高岭土、蛭石、海泡石、凹凸棒、埃洛石、层状双氢氧化物、硅藻土、硅灰石、羟基磷灰石中的一种或以上。4.根据权利要求1所述的气凝胶材料，其特征在于:所述辐照交联采用高能射线，高能射线类型为伽马射线、电子束、离子束中的一种或以上。5.一种权利要求1所述的气凝胶材料的制备方法，其特征在于:所述的制备方法依次...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洪兵，刘波，蒋树斌，黄玮，曾光，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院核物理与化学研究所，
类型：发明
国别省市：