一种聚酰亚胺/二氧化硅气凝胶粉体复合气凝胶材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种聚酰亚胺/二氧化硅气凝胶粉体复合气凝胶材料的制备方法。采用溶胶凝胶法，以二胺和二酐单体合成聚酰胺酸溶胶，将普通二氧化硅气凝胶颗粒与聚酰胺酸溶液均匀混合，经化学亚胺过程形成复合凝胶，采用超临界干燥工艺进行干燥，制备出聚酰亚胺/二氧化硅气凝胶粉体复合气凝胶材料。本发明具有适用性广泛、反应过程简单、总体成本低等特点。耐高温聚合物聚酰亚胺对二氧化硅粉体起到了收集和固定的作用，同时保留了二氧化硅气凝胶的纳米多孔结构和优异的性能。无机二氧化硅气凝胶粉体的引入对有机聚酰亚胺的收缩起到了抑制作用。本发明材料隔热性能优异，热导率仅为0.028‑0.032W/mK。复合气凝胶相较纯二氧化硅气凝胶具有较高的模量，达0.8‑11.8 MPa，且嵌入聚酰亚胺中的粉体不再出现“掉粉”现象。

主权项

一种聚酰亚胺/二氧化硅气凝胶粉体复合气凝胶材料的制备方法，其特征在于采用溶胶凝胶法，具体步骤如下：(1) 将混合二胺和二酐单体溶于有机溶剂中进行反应，配制出聚酰胺酸溶液；二胺和二酐添加比例为8.35mmol: 8.35mmol；(2) 向步骤(1)所得的聚酰胺酸溶液中加入粒径在20‑50um的二氧化硅气凝胶粉体，搅拌均匀，获得聚酰胺酸/二氧化硅气凝胶粉体混合溶液；(3) 向步骤(2)所获得的聚酰胺酸/二氧化硅气凝胶粉体混合溶液中加入脱水剂，进行化学亚胺过程，形成聚酰亚胺/二氧化硅气凝胶粉体复合凝胶；(4) 将步骤(3)所得酰亚胺/二氧化硅气凝胶粉体复合凝胶在常温下老化后干燥，即获得所需的聚酰亚胺/二氧化硅气凝胶粉体复合气凝胶材料。