一种PP纤维增强二氧化硅凝胶材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种PP纤维增强二氧化硅凝胶材料的制备方法，本发明制备的增强的纤维材料与气凝胶基体材料的界面之间能够形成化学共价键结合，相容性得到大大改善，增强效果显著，比普通纤维增强的气凝胶强度增加110—140％。本发明首先用APTES对纤维表面带有丙烯酸官能团的聚丙烯熔喷无纺布的纤维表面进行酰胺化反应，获得纤维表面硅烷化的纤维无纺布作增强材料。然后浸渍在TEOS溶液中，通过共水解和共交联凝胶反应生成表面具有薄层SiO₂凝胶无纺布。再经过多次交叉浸渍的共水解和共交联凝胶反应，形成增强的SiO₂湿凝胶材料。最后通过后处理程序得到PP纤维增强SiO₂凝胶材料。

主权项

一种PP纤维增强二氧化硅凝胶材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)将熔喷工艺制作的纤维表面带有AA官能团的PP‑g‑AA熔喷无纺布进行硅烷化得到纤维表面带有APTES官能团的PP‑g‑AA‑APTES无纺布；2)用正硅酸四乙酯即TEOS溶液浸渍步骤1)中得到的PP‑g‑AA‑APTES无纺布后，制得表面具有TEOS浸液层的PP‑g‑AA‑APTES无纺布；3)用盐酸做催化剂，使步骤2)中得到PP‑g‑AA‑APTES无纺布纤维表面APTES官能团分子结构上的硅脂和纤维表面浸液层中TEOS分子结构上的硅脂共水解；4)再用氨水做催化剂，使步骤3)中得到PP‑g‑AA‑APTES无纺布和其TEOS浸液层共水解的硅羟基共交联凝胶反应，得到纤维表面具有薄层SiO₂凝胶的PP‑g‑AA‑APTES无纺布；5)让SiO₂气凝胶在步骤4)中得到的纤维表面具有薄层SiO₂凝胶的PP‑g‑AA‑APTES无纺布表面不断生长成为PP‑g‑AA‑APTES无纺布增强的SiO₂湿凝胶材料；6)将步骤5)得到的增强SiO₂湿凝胶材料通过老化与稳固化处理、溶剂置换、表面疏水性修饰及干燥后处理程序得到PP纤维增强二氧化硅凝胶材料。