[发明专利]一种累托石基阻燃气凝胶及其制备和应用有效
申请号: | 202010724414.4 | 申请日: | 2020-07-24 |
公开(公告)号: | CN111849018B | 公开(公告)日: | 2021-04-13 |
发明(设计)人: | 杨华明;解维闵;欧阳静;傅梁杰;唐爱东 | 申请(专利权)人: | 中南大学 |
主分类号: | C08J9/28 | 分类号: | C08J9/28;C08L29/04;C08L79/02;C08K3/34;E04B1/94 |
代理公司: | 长沙市融智专利事务所(普通合伙) 43114 | 代理人: | 盛武生 |
地址: | 410083 湖南*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 累托石基 阻燃 凝胶 及其 制备 应用 | ||
1.一种累托石基阻燃气凝胶,其特征在于,包括聚苯胺/聚乙烯醇复合气凝胶、以及原位复合在该复合气凝胶中的累托石@纤维素纳米晶复合材料;
所述的累托石@纤维素纳米晶复合材料包括二维的累托石以及复合在其层间和/或表面的一维纤维素纳米晶;
所述累托石是钠基和/或钙基累托石;
所述累托石为累托石原矿和/或其改性材料;所述的改性材料为累托石原矿在400~500℃的热改性处理的材料;
所述的纤维素纳米晶为经桉木浆水解,氢氧化钠催化,然后羧甲基化反应获得;
所述的纤维素纳米晶长度为0.1至0.5μm,直径为3至10nm;
累托石、纤维素纳米晶的重量比为2~12:1;
累托石、聚苯胺的重量比为1:0.01~0.5:
累托石、PVA的重量比为1:0.5~3;
所述的累托石基阻燃气凝胶通过以下步骤制得:
步骤(1):
将纤维素纳米晶、累托石在溶液中进行自组装,得到累托石@纤维素纳米晶复合材料的悬浮液A;
步骤(2):
向步骤(1)的悬浮液A中添加苯胺、无机酸和氧化剂,进行原位聚合,得到分散有累托石@纤维素纳米晶复合材料-聚苯胺的分散液B;
步骤(3):
将分散液B与聚乙烯醇溶液混合,随后将混合溶液进行冷冻干燥,得到所述的阻燃气凝胶。
2.如权利要求1所述的累托石基阻燃气凝胶,其特征在于,累托石、纤维素纳米晶的重量比为6~10:1。
3.如权利要求1所述的累托石基阻燃气凝胶,其特征在于,累托石、聚苯胺的重量比为1:0.025~0.25。
4.如权利要求1所述的累托石基阻燃气凝胶,其特征在于,累托石、聚苯胺的重量比为1:0.025~0.1。
5.如权利要求1所述的累托石基阻燃气凝胶,其特征在于,累托石、PVA的重量比为1:0.8~1.2。
6.如权利要求1所述的累托石基阻燃气凝胶,其特征在于,所述气凝胶的孔隙率为80-90%;密度为0.01-0.5g/ cm3。
7.一种权利要求1~6任一项所述的累托石基阻燃气凝胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤(1):
将纤维素纳米晶、累托石在溶液中进行自组装,得到累托石@纤维素纳米晶复合材料的悬浮液A;
步骤(2):
向步骤(1)的悬浮液A中添加苯胺、无机酸和氧化剂,进行原位聚合,得到分散有累托石@纤维素纳米晶复合材料-聚苯胺的分散液B;
步骤(3):
将分散液B与聚乙烯醇溶液混合,随后将混合溶液进行冷冻干燥,得到所述的阻燃气凝胶。
8.如权利要求7所述的累托石基阻燃气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,纤维素纳米晶、累托石的质量比为1:2~10。
9.如权利要求7所述的累托石基阻燃气凝胶的制备方法,其特征在于,悬浮液A中,累托石@纤维素纳米晶复合材料的重量浓度为1-4%。
10.如权利要求7所述的累托石基阻燃气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,苯胺的用量相对于累托石的重量比0.01~0.5:1。
11.如权利要求10所述的累托石基阻燃气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,苯胺的用量相对于累托石的重量比为0.025~0.25:1。
12.如权利要求10所述的累托石基阻燃气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,苯胺的用量相对于累托石的重量比为0.025~0.1:1。
13.如权利要求7所述的累托石基阻燃气凝胶的制备方法,其特征在于,所述的无机酸为盐酸、磷酸中的一种或者两种混合。
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