一种低密度交联型聚酰亚胺气凝胶类材料的低成本制备方法

摘要

本发明属于纳米多孔气凝胶材料制备技术领域，具体涉及一种低密度交联型聚酰亚胺气凝胶材料的低成本制备方法。本发明采用溶胶凝胶法，即以二酐和二胺为单体合成聚酰胺酸，以廉价的氨化硅烷为交联剂，经亚胺化形成凝胶，结合超临界干燥工艺，制备出交联型聚酰亚胺气凝胶材料。本发明具有适用性广泛、原料便宜易得、反应过程简单、总体成本低等特点，所得到的材料具有纳米尺度的多级微结构，样品收缩率小于10%，密度最低为60mg/cm³，热导率最低达到0.027W/(mK)，克服了交联型聚酰亚胺气凝胶制备过程中收缩大、交联剂稀缺昂贵的缺陷。这类低成本、低收缩、低密度、低热导聚酰亚胺气凝胶有望作为保温隔热材料实现大规模生产。

主权项

一种低密度交联型聚酰亚胺气凝胶类材料的低成本制备方法，其特征在于采用溶胶凝胶法，具体步骤如下： (1) 将二酐和二胺单体溶于有机溶剂中，在低温下搅拌半小时，配制出聚酰胺酸溶液；(2) 向步骤(1)所得的聚酰胺酸溶液在低温下加入交联剂搅拌均匀，再加入脱水剂，搅拌均匀，在室温下静置后得到凝胶；其中：二酐、二胺和交联剂的添加比例为8.7mmol: 8.4mmol: (225‑1500ul)；(3) 将步骤(2)所得凝胶在常温下老化后干燥，即获得所需的交联型聚酰亚胺气凝胶；其中：步骤(1)中的有机溶剂为N‑甲基吡咯烷酮；步骤(1)和步骤(2)中的低温温度为0‑5℃；步骤(2)中的交联剂为双[3‑(三甲氧基硅基)丙基]胺。