[发明专利]一种氧化锆-氧化铝复合纤维气凝胶材料及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化锆-氧化铝复合纤维气凝胶材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

高分子溶液配制：以重量份数计，将2～30份高分子材料添加至100份溶剂中，在25℃～100℃下以50～1000rpm的转速搅拌溶解0.1～10h，得到高分子材料与溶剂质量比为2～30：100的高分子溶液；

纺丝前驱体溶液配制：以重量份数计，将5～1000份氧化锆前驱体和1～300份氧化铝前驱体添加到上述高分子溶液中，通过搅拌得到纺丝前驱体溶液；

溶液喷射纺丝：进行溶液喷射纺丝，将纺丝前驱体溶液用压缩空气从喷丝口喷出，使纤维沉积在接收器上，得到复合纤维气凝胶材料；

煅烧：将得到的复合纤维气凝胶材料进行煅烧，得到氧化锆-氧化铝复合纤维气凝胶材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高分子材料为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚氨酯、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯、聚乳酸、聚酰胺、聚己内酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚苯胺、聚酰亚胺和聚碳酸酯中的一种或多种的组合。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为水、甲酸、四氢呋喃、丙酮、丁酮、正己烷、环己烷、正庚烷、乙腈、N-甲基吡咯烷酮、1,2-丙二醇、氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、正丁醇、甲苯、二甲苯、乙二胺、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和四氯化碳中的一种或多种的组合。

4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌为机械搅拌或磁力搅拌。

5.根据权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述氧化锆前驱体为氧氯化锆、乙酸锆、正丁醇锆、乙酰丙酮锆、氯化锆、氢氧化锆和正丙醇锆中的一种或多种的组合。

6.根据权利要求1～5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述氧化铝前驱体为氯化铝、硝酸铝、乙氧基铝、乙酰丙酮铝、仲丁醇铝和异丙醇铝中的一种或多种的组合。

7.根据权利要求1～6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述氧化锆前驱体和氧化铝前驱体分别加入到高分子溶液中，或者配成混合溶液后再加入到高分子溶液中。

8.根据权利要求1～7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述接收器为有孔的金属网、塑料网和无纺布中的一种或多种的组合。

9.根据权利要求1～8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述纺丝前驱体溶液的挤出速度为0.5～15mL·h^-1，喷丝口与接收器之间的距离为20～100cm，压缩空气的气流流速为1～50m·s^-1。

10.根据权利要求1～9任一项所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧的条件为：以0.1～10℃/min的速度从室温升高到700～1800℃，保温0～24h，随后降至室温。

11.一种根据权利要求1-10任一项所述的制备方法得到的氧化锆-氧化铝复合纤维气凝胶材料。

12.根据权利要求11所述的氧化锆-氧化铝复合纤维气凝胶材料，其特征在于，所述氧化锆-氧化铝复合纤维气凝胶材料的体积密度为5～200mg·cm^-3。

13.根据权利要求11或12所述的氧化锆-氧化铝复合纤维气凝胶材料，其特征在于，所述氧化锆-氧化铝复合纤维气凝胶材料中的纤维的平均直径为0.1～10μm。