[发明专利]一种胺基化聚硅氧烷基气凝胶复合膜及其制备方法和气体吸附应用

权利要求书

1.一种作为气体吸附材料的胺基化聚硅氧烷基气凝胶复合膜，其特征在于，所述气凝胶复合膜具有核壳结构，以无纺布为载体及支撑体，胺基化聚硅氧烷基气凝胶包裹于无纺布纤维表面；所述气凝胶复合膜具有多孔结构。

2.一种胺基化聚硅氧烷基气凝胶复合膜的制备方法，包括：

(1)有机胺基硅烷溶胶的制备：

以有机胺基硅烷为硅源前驱体，将其与醇和去离子水按一定比例混合，并搅拌均匀，使其充分水解，所述醇为正丙醇，异丙醇，正丁醇，仲丁醇，叔丁醇或叔戊醇中至少一种；

(2)胺基化聚硅氧烷基气凝胶复合膜的制备：

(a)向步骤(1)制备得到的水解的胺基硅烷溶胶液中加入交联剂，搅拌至混合均匀；

(b)将无纺布浸渍在步骤(a)所得的溶胶液中，使溶胶液充分填充于无纺布的孔隙和表面，然后取出无纺布，放入密闭的平板模具中静置凝胶化，低温老化后得到复合湿凝胶膜；

(c)将步骤(b)制得的湿凝胶膜放入烘箱中常压干燥，即得所述胺基化聚硅氧烷基气凝胶复合膜。

3.根据权利要求1所述的胺基化聚硅氧烷基气凝胶复合膜，其特征在于，所述气凝胶复合膜具有无纺布纤维为核层以及气凝胶为壳层的核壳结构，气凝胶壳层的厚度为100nm～1μm。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述有机胺基硅烷包括γ―氨丙基三乙氧基硅烷、γ―氨丙基甲基二乙氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中至少一种。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述有机胺基硅烷、醇、去离子水按体积比为(1.5～2.5)：(5～25)：(1～2)混合。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述有机胺基硅烷充分水解时，所述搅拌方式为磁力搅拌，磁力搅拌时间应控制在6～16小时之间。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2a)中所述交联剂为正硅酸四乙酯或正硅酸四甲酯。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2a)中所述交联剂与步骤(1)中胺基硅烷体积比为(0.2～2)：1。

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2a)中所述交联剂与步骤(1)所得溶胶液的混合搅拌时间为5～30分钟。

10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2b)中所述无纺布包括丙纶(PP)无纺布、涤纶(PET)无纺布、锦纶(PA)无纺布、氯纶(PVC)无纺布、聚四氟乙烯(PTFE)无纺布中的一种。

11.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2b)中所述密闭的平板模具为塑料、玻璃、陶瓷及不锈钢器皿中的一种。

12.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2b)中老化所需温度为0～30℃，所需时间为2～24小时。

13.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2c)中所述常压干燥温度为90～130℃，干燥时间为3～24小时。

14.如权利要求1所述的胺基化聚硅氧烷基气凝胶复合膜，其特征在于，所述胺基化聚硅氧烷基气凝胶复合膜应用于空气中甲醛、二氧化碳、二氧化硫和硫化氢的快速、高效去除。

15.如权利要求1所述的胺基化聚硅氧烷基气凝胶复合膜，其特征在于，所述胺基化聚硅氧烷基气凝胶复合膜应用于家用空气净化器和汽车空调滤清器。