[发明专利]一种常压制备的生物基泡沫材料及其制备方法和应用有效
申请号: | 202010293950.3 | 申请日: | 2020-04-15 |
公开(公告)号: | CN113527753B | 公开(公告)日: | 2023-10-20 |
发明(设计)人: | 吴娜 | 申请(专利权)人: | 吴娜 |
主分类号: | C08J9/28 | 分类号: | C08J9/28;C08L1/02;C08K3/04;C08K3/36;C08K7/06;C08K3/08;B01J20/20;B01J20/02;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;G01N25/20;A01N59/16;A01N25/10 |
代理公司: | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人: | 巩克栋 |
地址: | 274600 山东省菏*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 常压 制备 生物 泡沫 材料 及其 方法 应用 | ||
1.一种常压制备的生物基泡沫材料,其特征在于,所述生物基泡沫材料包括纤维素基体;所述生物基泡沫材料的孔径为5~800μm。
2.根据权利要求1所述的生物基泡沫材料,其特征在于,所述生物基泡沫材料还包括功能填料;
优选地,所述生物基泡沫材料中功能填料的质量百分含量为0.5~90%,进一步优选为5~50%;
优选地,所述功能填料包括金属填料和/或非金属填料;
优选地,所述功能填料选自碳纳米管、银纳米线、银微米线、铜纳米线、铜微米线、金纳米线、金微米线、碳纤维、石墨烯、金属碳化物、氧化铝、氧化硅、碳化硅、炭黑或MXenes中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述功能填料选自碳纳米管、石墨烯、银纳米线或银微米线中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述碳纳米管包括单壁碳纳米管、双壁碳纳米管或多壁碳纳米管中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的生物基泡沫材料,其特征在于,所述生物基泡沫材料还包括其他添加剂;
优选地,所述其他添加剂包括抗菌剂、增强剂、阻燃剂、增稠剂、相容剂、表面活性剂、抗氧化剂或增粘剂中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述抗菌剂包括氯己定和/或聚盐酸己双胍;
优选地,所述表面活性剂包括十二烷基硫酸钠;
优选地,所述其他添加剂包括无机纳米颗粒、无机微米颗粒、合成小分子或水溶性聚合物中的任意一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求1~3任一项所述的生物基泡沫材料,其特征在于,所述生物基泡沫材料的孔径为5~200μm;
优选地,所述生物基泡沫材料的孔形貌包括片层状孔形貌、蜂窝状孔形貌或随机孔形貌中的任意一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求1~4任一项所述的生物基泡沫材料,其特征在于,所述生物基泡沫材料的密度为5~800mg/cm3,优选为8~100mg/cm3,进一步优选为10~70mg/cm3;
优选地,所述纤维素基体的纤维素包括纤维素纳米纤维和/或纤维素微米纤维;
优选地,所述纤维素基体的纤维素包括木质纤维素和/或细菌纤维素,进一步优选为木质纤维素。
6.一种如权利要求1~5任一项所述的生物基泡沫材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
(1)将纤维素与水混合、分散均匀,得到水分散液;
(2)将步骤(1)得到的水分散液进行冷冻处理,得到凝固样品;
(3)将步骤(2)得到的凝固样品与有机溶剂混合,使所述凝固样品在有机溶剂中进行融化和溶剂置换,常压干燥,得到所述生物基泡沫材料。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述混合还包括功能填料和/或其他添加剂;
优选地,步骤(1)所述纤维素包括纤维素纳米纤维和/或纤维素微米纤维;
优选地,步骤(1)所述水分散液中分散质的浓度为0.1~50wt%;
优选地,步骤(2)所述冷冻处理的温度≤-20℃;
优选地,步骤(2)所述冷冻处理的方法包括冰箱冷冻、液氮冷冻、干冰冷冻或液氦冷冻;
优选地,步骤(2)所述冷冻处理的时间为0.1~3h,进一步优选为10~60min;
优选地,步骤(2)所述冷冻处理包括定向冷冻。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述有机溶剂选自乙醇、乙二醇、丙酮、二氯甲烷、四氯甲烷、氯仿或甲基吡咯烷酮中的任意一种或至少两种的组合,优选为丙酮和/或乙醇,进一步优选为乙醇;
优选地,步骤(3)所述混合在室温下进行;
优选地,步骤(3)所述常压干燥的温度为15~180℃;
优选地,步骤(3)所述有机溶剂中还包括改性剂;
优选地,所述改性剂为疏水改性剂。
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