[发明专利]一种聚酰亚胺增强的粘土气凝胶材料及其制备方法

权利要求书

1.一种聚酰亚胺增强的粘土气凝胶材料，其特征如下：所述聚酰亚胺增强的粘土气凝胶材料含有聚酰亚胺、粘土、空气，所述聚酰亚胺与所述粘土的质量比为0.005∶1～100∶1。

2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺增强的粘土气凝胶材料，其特征在于：所述聚酰亚胺是一种或多种由水溶性前驱体制备的聚酰亚胺。

3.根据权利要求1或2所述的聚酰亚胺增强的粘土气凝胶材料，其特征在于：所述粘土是可膨胀型的膨润土、蒙脱土或水辉石，其阳离子交换容量为70～140mmol/100g。

4.根据权利要求1或2所述的聚酰亚胺增强的粘土气凝胶材料，其特征在于：所述粘土气凝胶材料任选含有其它组分，选自水、芳纶纤维、玻璃纤维、碳纤维、碳纳米管、植物纤维、动物纤维、金属或其氧化物粉末、陶瓷粉末或其混合物。

5.一种如权利要求1～4中任一项的聚酰亚胺增强的粘土气凝胶材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将水溶性聚酰亚胺前驱体溶于水中得到溶液A；

(2)将粘土分散在去离子水中，搅拌得到稳定的粘土悬浮液B；

(3)将溶液A和粘土悬浮液B充分混合，得到改性的粘土胶体溶液C；

(4)将改性粘土胶体溶液C在冷冻温度下保持一定的时间，然后在真空下冷冻干燥，制得待处理样品D；

(5)将待处理样品D加热干燥和酰亚胺化，然后冷却至室温。

6.根据权利要求5所述的聚酰亚胺增强的粘土气凝胶材料的制备方法，其中所述水溶性聚酰亚胺前驱体可由以下步骤制备：先将二胺和二酐单体在极性溶剂中反应制得聚酰胺酸溶液，然后将该聚酰胺酸溶液缓慢倒入去离子水中沉淀得到固态聚酰胺酸粉末，再将所述聚酰胺酸粉末溶于去离子水，制得聚酰胺酸盐溶液即所述水溶性聚酰亚胺前驱体的水溶液。

7.根据权利要求5或6所述的聚酰亚胺增强的粘土气凝胶材料的制备方法，其特征在于冷冻温度为-5℃～-196℃，冷冻时间为2秒至48小时。

8.根据权利要求1～4中任一项所述的聚酰亚胺增强的粘土气凝胶材料或者根据权利要求5～7任一项所述的制备方法制备的聚酰亚胺增强的粘土气凝胶材料作为阻燃、隔热、吸声、降噪或催化剂载体材料的应用。