[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

说明书

本发明提出了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，包括：S1、将含有NaOH和尿素的混合水溶液降温，将氧化石墨烯加到混合溶液中，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，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混合，得到混合物；S2、将混合物滴加到液体石蜡中，将环氧氯丙烷加入到体系中，室温下反应，反应完毕后用盐酸中和，移去上层的液体石蜡，下层的目标产物反复洗涤，冷冻干燥得到多孔气凝胶。本发明制备了含多孔气凝胶的抗菌阻燃PP纤维，兼具抗菌和阻燃性能，产品机械性能优良，制备方法，工艺简单，成本低廉，有极好的推广价值。

技术领域

本发明涉及PP材料技术领域，具体涉及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。

背景技术

聚丙烯是由丙烯聚合而成的一种热塑性树脂，按照甲基排列位置，分为等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯三种。聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能，同时它还具有无毒、无味、密度小等有点，强度、刚度、硬度、耐热性均优于低压聚乙烯。因此聚丙烯逐渐取代后者在家用电器、塑料管材、高透材料等领域有了较多的应用。

随着社会的发展，人们对生命健康领域越发的关注，而聚丙烯被广泛运用于人们的日常生活，如水杯、餐盒、水管等，因此聚丙烯的抗菌改性成为了当今塑料改性的重点。

在消防和厂矿作业中，高温对消防人员及工作人员威胁巨大，极易造成致死致伤事故。在日常生活中，因纺织品易燃而造成小火源蔓延成灾而带来人身伤亡和财产损失的案例也不在少数。因此，针对工装和家用纺织品进行阻燃化处理，是特别重要而迫切的社会现实需求。同时，内衣、运动衫等服装上的细菌对人体特别是老年、孕产妇及婴幼儿的身心健康产生了巨大的威胁，因此对纤维提出了抗菌的要求。使用抗菌纤维制成的衣服，具有很好的抗菌性能，能够抵抗细菌在衣物上的附着，从而使人远离病菌的侵扰。

目前制备阻燃抗菌纤维多为在纤维原料中分别添加抗菌剂与阻燃剂，由于抗菌剂及阻燃剂与纤维原料差别较大，在纤维熔融成型过程中对纤维影响较大，此外现有技术对抗菌剂和阻燃剂的添加量要求较高，如添加量过大会使聚合物的粘度过低，给纤维的成型加工带来困难。

发明内容

本发明的目的在于提出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，制备了含多孔气凝胶的抗菌阻燃PP纤维，兼具抗菌和阻燃性能，产品机械性能优良，制备方法，工艺简单，成本低廉，有极好的推广价值。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种多孔气凝胶的制备方法，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。

作为本发明的进一步改进，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)。

本发明进一步保护一种上述的制备方法制得的多孔气凝胶。