[发明专利]一种多孔气凝胶及其制备方法、含多孔气凝胶的抗菌阻燃PP纤维

权利要求书

1.一种多孔气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将含有NaOH和尿素的混合水溶液降温至5℃以下，将氧化石墨烯加到混合溶液中，机械搅拌后得到的氧化石墨烯溶液，将羧甲基纤维素钠加入另一份含有NaOH和尿素的混合水溶液中，机械搅拌，得到羧甲基纤维素钠溶液，将氧化石墨烯溶液和羧甲基纤维素钠溶液按照体积比1：(1-3)混合，得到混合物；

S2、将液体石蜡倒入反应器中，机械搅拌，将混合物滴加到液体石蜡中，滴加完毕后机械搅拌；再将环氧氯丙烷加入到液体石蜡中，在室温下反应进行，反应完毕后用盐酸中和，移去上层的液体石蜡，再将下层的目标产物用蒸馏水和无水乙醇反复洗涤，得到水凝胶珠，再将水凝胶冷冻干燥得到多孔气凝胶。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含有NaOH和5-10wt％尿素的混合水溶液中，NaOH的质量分数为3-5wt％，所述尿素的质量分数为5-10wt％；含有NaOH和尿素的混合水溶液与氧化石墨烯的体积质量比为(10-30)：1；所述含有NaOH和尿素的混合水溶液与羧甲基纤维素钠的体积质量比为(30-50)：1；所述液体石蜡、混合溶液和环氧氯丙烷的质量比为100：(10-30)：(5-12)。

3.一种如权利要求1或2所述的制备方法制得的多孔气凝胶。

4.一种含权利要求3所述多孔气凝胶的抗菌阻燃PP纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、抗菌剂和阻燃剂的混合液制备；

步骤二、含抗菌剂和阻燃剂的多孔气凝胶的制备；

步骤三、含抗菌剂和阻燃剂缓释多孔气凝胶PP母粒的制备；

步骤四、含多孔气凝胶的抗菌阻燃PP纤维的制备。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤一具体包括：将乳酸链球菌素和四苯基(双酚-A)二磷酸酯按照质量比1：(1-3)混合均匀后加入四氢呋喃和水的混合液中，搅拌至充分溶解，得到抗菌剂和阻燃剂的混合液；所述四氢呋喃和水的混合液中四氢呋喃和水的体积比为(1-3)：1。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤二具体包括：将抗菌剂和阻燃剂混合液、多孔气凝胶、偶联剂、表面活性剂依次加入到剪切分散器中，升温至50℃并保温，第一次剪切分散，然后加入占以上物质总质量的0.1-5wt％的稳定剂，进行第二次剪切，得到含抗菌剂和阻燃剂的多孔气凝胶悬浮分散液，溶剂挥发，得到干燥的含抗菌剂和阻燃剂的多孔气凝胶；

优选地，所述第一次剪切分散的剪切力为5250-6000ips，剪切时间为4-9min，所述升温的速率为3℃/min，所述第二次剪切分散的剪切力为2500-3000ips，剪切时间为5-10min；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550和硅烷偶联剂KH570的混合物，质量比为5:(1-3)，所述表面活性剂为为吐温-80和司盘80的混合物，质量比为10:(1-3)，所述稳定剂为硬脂酸镁和硬脂酸铝的混合物，质量比为1:(2-4)。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤三具体包括：将干燥的含抗菌剂和阻燃剂的多孔气凝胶加入到研磨机中，加入脂溶性溶剂、分散剂、抗氧化剂进行混合研磨，得到含抗菌剂和阻燃剂的复合改性剂；向PP切片中加入含抗菌剂和阻燃剂的复合改性剂，高温熔融，熔融保持10-15min，挤出造粒，得到含抗菌剂和阻燃剂缓释多孔气凝胶PP母粒；

优选地，所述高温熔融温度为300-500℃，所述脂溶性溶剂选自苯、乙醚、四氯化碳、石油醚中的一种或几种混合；所述分散剂选自聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酸铵中的一种；所述抗氧化剂选自2，4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚、2，4-二(十二烷基硫甲基)-6-甲基苯酚、硫代二丙酸二月桂酯或硫代二丙酸双硬脂基酯中的一种。