[发明专利]一种轻质、隔热、阻燃PIPD纳米纤维气凝胶制备和应用

权利要求书

1.本发明提供了一种轻质、隔热、阻燃PIPD纳米纤维气凝胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)将一定量PIPD与混酸混合，超声处理后得到PIPD纳米纤维溶胶；

(2)所述的PIPD纳米纤维溶胶在搅拌下加入不同比例的去质子剂，在恒温环境下静置一段时间得到稳定的凝胶；

(3)将所述的稳定凝胶浸泡在溶剂中进行溶剂交换，然后冷冻干燥，最后在惰性氛围下高温热处理得到PIPD纳米纤维气凝胶，所制备的气凝胶具有轻质、隔热和阻燃的特性。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述PIPD的特性粘度为大于3dL/g。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述的混酸是甲磺酸、浓硫酸、三氟乙酸、氟锑酸中的一种或多种混合物，其百份的质量比为(0~80) : (0~90) :(0~90) : (0~90)。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述PIPD在混酸中的质量浓度为0.1~4wt%。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述的去质子剂是甲磺酸、乙酸乙酯、乙醇、去离子水的一种或多种混合物，其百份的质量比为(0~60) : (0~40) :(0~20) : (0~2)。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述溶剂交换时采用的溶剂是去离子水、叔丁醇、苯酚中的一种或几种。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述的惰性氛围热处理温度为200~500℃，处理时间为15~60min。

8.权利要求1～7任意一项所述制备方法制备的PIPD纳米纤维气凝胶是由PIPD纳米纤维作为构筑模块组装而成，PIPD纳米纤维相互交错形成层状网络，层状网络形成蜂窝孔结构；所述PIPD纳米纤维气凝胶的密度为4.5~50 kg/m³，孔隙率为80~99.8%，导热系数为30~80mW/(m·k)，极限氧指数为48，阻燃性能等级为UL-94，V-0级。

9.权利要求8所述的PIPD纳米纤维气凝胶在阻燃隔热材料的应用。