[发明专利]一种核壳结构有机无机杂化纳米纤维气凝胶弹性体及其制备与应用

权利要求书

1.一种核壳结构有机无机杂化纳米纤维气凝胶弹性体，其特征在于，所述弹性体是以高结晶度纳米长纤维为芯层，有机聚硅氧烷纳米层为壳层的有机无机杂化纳米纤维，所述高结晶度纳米长纤维与有机聚硅氧烷之间通过氢键相互作用和化学键合连接。

2.根据权利要求1所述弹性体，其特征在于，所述弹性体中有机聚硅氧烷质量分数为10～70％，高结晶度纳米长纤维质量分数为90～30％；弹性体具有三维纳米纤维网络结构。

3.根据权利要求1所述弹性体，其特征在于，所述高结晶度纳米长纤维为原生湿态未改性细菌纤维素纳米纤维或湿态未改性凯夫拉纳米纤维。

4.一种核壳结构有机无机杂化纳米纤维气凝胶弹性体的制备方法，包括：

(1)将含有疏水基团的有机硅氧烷与含酸水溶液混合水解，将得到的硅溶胶与高结晶度纳米长纤维水分散液混合，搅拌，得到混合分散液，其中含有疏水基团的有机硅氧烷与高结晶度纳米长纤维的质量比为3～30：1～10；

(2)将步骤(1)中混合分散液转移到模具中，冷冻，然后真空冷冻干燥，得到具有核壳结构的杂化纳米纤维气凝胶；

(3)将步骤(2)中具有核壳结构的杂化纳米纤维气凝胶干燥脱水缩聚处理，得到核壳结构有机无机杂化纳米纤维气凝胶弹性体。

5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述步骤(1)中含有疏水基团的有机硅氧烷为甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷中的至少一种；含酸水溶液为：浓度为0.01～6mmol/L的醋酸、草酸或盐酸。

6.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述步骤(1)中高结晶度纳米长纤维水分散液中高结晶度纳米长纤维质量分数为0.05～0.5％。

7.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述步骤(1)中水解时间为15～30min；搅拌时间为1～3h。

8.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述步骤(2)中冷冻是在液氮中冷冻；真空冷冻干燥的工艺条件为：在真空度低于30Pa的真空环境下冷冻干燥聚合2～3天。

9.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述步骤(3)中干燥脱水缩聚处理温度为40～90℃，时间为8～48h。

10.一种如权利要求1所述弹性体在保温隔热材料、隔音材料、振动吸收材料、催化材料、吸油材料、柔性功能材料三维骨架、压力传感材料或磁响应材料中的应用。