[发明专利]一种超疏水聚偏氟乙烯气凝胶材料及其制备方法

权利要求书

1.一种超疏水聚偏氟乙烯PVDF气凝胶材料，其特征在于形态为白色不透明块状材料，密度0.075～0.198g/cm³，孔隙率89～95.8％，比表面积256～343m²/g，水接触角153～158°，热导率0.03531～0.04463W/(m·K)，具有分层级的孔结构，纳米孔分布在3～100nm，微米孔分布0.5～5μm。

2.一种制备如权利要求1所述的超疏水聚偏氟乙烯PVDF气凝胶材料的方法，其具体步骤如下：

(1)70～90℃下，在有机溶剂中加入质量分数为1～3％的添加剂和质量分数为5～15％的PVDF粉末，搅拌后得到澄清的PVDF溶液；

(2)持续搅拌下以1～5mL/min的速度将质量分数为10～20％的去离子水加入到步骤(1)中得到的PVDF溶液中得到PVDF溶胶；

(3)将步骤(2)中得到的PVDF溶胶置于10～30℃下进行溶胶-凝胶反应得到PVDF凝胶；

(4)将步骤(3)中得到的PVDF凝胶置于20～30℃的醇或去离子水中进行溶剂置换；

(5)将步骤(4)中溶剂置换后得到的醇凝胶或水凝胶进行CO₂超临界干燥或冷冻干燥得到超疏水PVDF气凝胶材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的有机溶剂为N-N二甲基甲酰胺、N-N二甲基乙酰胺或二甲基亚砜中的一种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的添加剂为氯化锂、氯化钠或聚乙烯吡咯烷酮中的一种。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(1)中的搅拌时间为20～60分钟。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(4)中的置换次数为4～8次，每次置换时间为6～12小时。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(4)中所述的醇为甲醇、乙醇或异丙醇中的一种。