[发明专利]具有防水透湿功能的超轻质气凝胶保暖材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有防水透湿功能的超轻质气凝胶保暖材料的制备方法，所述的具有防水透湿功能的超轻质气凝胶保暖材料包括仿羽绒结构纤维气凝胶以及复合于仿羽绒结构纤维气凝胶之上的防水透湿膜，其特征在于，所述的制备方法包括：

第一步：采用静电纺丝技术，将聚合物纺丝液分别置于含有粗针头和细针头的注射器内，并将粗针头注射器和细针头注射器相间放置，以无纺布为接收基材并配置合适的静电纺丝参数，得到一种细纤维与粗纤维相互缠绕的仿羽绒结构的纤维毡；

第二步：将交联剂均匀的喷洒在所得到的仿羽绒结构的纤维毡上，进行加热交联，使细纤维与粗纤维之间形成有效的粘结点，形成稳定仿羽绒结构的纤维毡，并去除多余的纺丝液溶剂；

第三步：将稳定仿羽绒结构的纤维毡裁剪成碎片，采用高速打浆法将其均匀分散在对其不溶的溶剂内，形成仿羽绒纤维浆液；

第四步：对第三步所得到的仿羽绒纤维浆液依次进行成型处理—溶剂干燥—固化处理，获得仿羽绒结构纤维气凝胶；

第五步：将所得的仿羽绒结构纤维气凝胶与防水透湿膜进行复合，获得具有防水透湿功能的超轻质气凝胶保暖材料。

2.如权利要求1所述的具有防水透湿功能的超轻质气凝胶保暖材料的制备方法，其特征在于，所述的具有防水透湿功能的超轻质气凝胶保暖材料的体积密度为1～300mg/cm³，导热系数为0.015～0.023W/(m﹒k)。

3.如权利要求1所述的具有防水透湿功能的超轻质气凝胶保暖材料的制备方法，其特征在于，所述的防水透湿膜平均孔径尺寸不超过5μm，厚度为10～30μm；防水透湿膜的材质为聚砜、聚醚砜、聚乙烯咔唑、醋酸纤维素酯、聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚氨酯、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺、聚醚醚酮、聚丙烯酸、聚乳酸、聚环氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮、热塑性聚氨酯、尼龙、聚对苯二甲酸二元醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-聚甲基丙烯酸甲酯共聚物、聚醋酸乙烯酯、聚甲醛、聚烯烃、偏氟乙烯-全氟丙烯共聚物、聚偏氟乙烯中的一种或者多种的组合。

4.如权利要求1所述的具有防水透湿功能的超轻质气凝胶保暖材料的制备方法，其特征在于，所述的细针头的针头孔径为0.1～0.4mm，所述的粗针头的针头孔径为0.5～1.5mm。

5.如权利要求1所述的具有防水透湿功能的超轻质气凝胶保暖材料的制备方法，其特征在于，所述的聚合物纺丝液的质量分数为2～35％，纺丝电压为20～50kV，接收距离5～30cm，灌注速度0.1～10mL/h，温度20～35℃，相对湿度5～60％。

6.如权利要求1所述的具有防水透湿功能的超轻质气凝胶保暖材料的制备方法，其特征在于，所述的聚合物为醋酸纤维素、聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚砜、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯腈、聚乳酸、聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、聚苯乙烯、聚羟基乙酸、聚环氧乙烷、聚丙烯酸、聚乙烯亚胺、聚丙烯酰胺和聚偏二氟乙烯中的一种或者多种聚合物的混合物。

7.如权利要求1所述的具有防水透湿功能的超轻质气凝胶保暖材料的制备方法，其特征在于，所述聚合物纺丝液的溶剂为甲酸、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、 N,N-二甲基乙酰胺、 三氯甲烷、六氟异丙醇中的一种或两种以上的混合物。

8.如权利要求1所述的具有防水透湿功能的超轻质气凝胶保暖材料的制备方法，其特征在于，所述的交联剂为多官能团氮丙啶交联剂，交联剂的质量分数为0.01～0.5％。

9.如权利要求1所述的具有防水透湿功能的超轻质气凝胶保暖材料的制备方法，其特征在于，所述的成型处理为陈化处理、冷冻处理中的一种或多种的组合；所述的溶剂干燥采用超临界干燥、冷冻干燥、真空干燥、微波干燥和红外干燥中的一种或多种的组合；所述的固化处理为热交联、超声交联、微波辐射交联、红外线辐照交联、紫外线辐照交联、电子束辐照交联、等离子体辐照交联和X射线辐照中的一种或者多种的组合。