[发明专利]多尺度碳纳米管-埃洛石复合气凝胶材料及其制备方法

摘要

本发明提供多尺度碳纳米管‑埃洛石复合气凝胶材料及其制备方法，将埃洛石分散液与四溴双酚A的混合溶液聚合后得到埃洛石分散液，再配制十二烷基硫酸钠和碳纳米管的湿凝胶，将分散液与湿凝胶混合后向其中加入引发剂和硼酸三(2,3—二溴)丙酯后继续反应，得到多尺度碳纳米管‑埃洛石复合气凝胶材料。采用具有微孔结构的中空纤维为原料，搭建三维气凝胶网络，利用气凝胶的介孔结构和纤维的微孔结构，分别负载四溴双酚A与硼酸三(2,3—二溴)丙酯，将不同特性阻燃剂结合，实现协同阻燃效果。

主权项

1.多尺度碳纳米管‑埃洛石复合气凝胶材料，其特征在于：碳纳米管‑埃洛石复合气凝胶材料平均比表面积为601‑605m²g^‑1，碳纳米管‑埃洛石复合气凝胶材料中同时存在纳米尺度和微米尺度孔隙，纳米尺度孔隙平均为11‑15nm，微米尺度孔隙平均为16‑20μm，按照下述步骤进行；步骤1，将0.7‑12重量份埃洛石纳米管加入到50重量份去离子水和50重量份乙醇的混合液中，超声分散均匀，得到埃洛石分散液，将0.7‑12重量份苯乙烯磺酸钠，0.06‑1.6重量份聚二乙烯基硅氧烷，0.01‑0.3重量份引发剂，0.08‑8重量份四溴双酚A加入到50重量份去离子水和50重量份乙醇的混合液中，搅拌均匀后将上述溶液加入到埃洛石分散液中，超声分散均匀，抽真空后保持真空，随后恢复到常压，重复抽真空步骤三次后，将产物洗涤后，分散于100重量份水中，水浴升温至70‑80℃下引发聚合反应，聚合反应时间至少50h，洗涤分散至100重量份水中，得到步骤1的分散液；聚二乙烯基硅氧烷为数均分子量500‑5000，优选1000—3000，乙烯基含量摩尔百分数(即乙烯基摩尔数与整个氨基单封端的聚二甲基二乙烯基硅氧烷摩尔数的比例)0.1‑5％的氨基单封端的聚二甲基二乙烯基硅氧烷或者氨基双封端的聚二甲基二乙烯基硅氧烷；步骤2，取0.6‑12重量份十二烷基硫酸钠加入100重量份水中，超声振荡后，向其中加入0.6‑12重量份的碳纳米管，超声分散均匀后，抽真空后保持真空，随后恢复到常压，重复抽真空步骤三次，得到步骤2的湿凝胶；步骤3，将0.8‑12重量份步骤1的分散液与0.7‑22重量份步骤2的湿凝胶混合，向其中加入0.01‑1.2重量份引发剂，0.03‑7重量份硼酸三(2,3—二溴)丙酯，超声分散均匀后，水浴升温至70‑80℃下引发聚合反应，聚合反应时间至少50h后，将产物冷冻干燥，干燥时间至少2h，得到多尺度碳纳米管‑埃洛石复合气凝胶材料。