一种疏水性块体状纤维素气凝胶隔热材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种疏水性块体状纤维素气凝胶隔热材料的制备方法，所述材料以纤维素为原料，制备纤维素水凝胶和气凝胶，包括配制纤维素溶剂、水凝胶制备、干燥、疏水改性步骤。本发明的隔热材料孔隙率达71.4～84.88%，密度为0.23～0.37g/cm3，抗压强度可达5.7～8.2×103kPa。本发明制备后的材料不仅绿色环保，而且具有高孔隙率、较强的力学性能、低导热系数等优点。本发明材料在-100℃～80℃范围内，材料性能稳定，导热系数最低可达0.029W/（m·K）。所述材料良好的隔热性能，在民用工业、特殊要求的中低温热保护领域具有广泛的应用前景，同时，也为多糖类气凝胶材料在隔热领域的应用提供了依据。

主权项

一种疏水性块体状纤维素气凝胶隔热材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）纤维素溶剂配制：以NaOH、硫脲、水作为纤维素溶剂体系，在一定配比的溶剂中，将NaOH 5.5～11.5wt%，硫脲3.0～6.0wt%，水82.5～91.5wt%搅拌混合；（2）纤维素溶解：将2.0～5.0wt%的纤维素分散加入步骤（1）配制的纤维素溶剂中，注入模具，以750r/min搅拌，使纤维素分散均匀后25℃超声45min，在低温‑10～‑18℃下冷冻24h；（3）纤维素水凝胶的制备：将步骤（2）冻结后的纤维素溶液在室温下放置、解冻，浸泡在60℃无水乙醇中45min后，洗去溶剂残余，得到纤维素水凝胶；（4）纤维素气凝胶的制备：将步骤（3）制备后的纤维素水凝胶经冷冻干燥得到块状纤维素气凝胶，其中冷冻干燥的温度为‑80℃，压强为20～100Pa;（5）疏水性纤维素气凝胶的制备：使用冷等离子体改性处理仪对步骤（4）制备的纤维素气凝胶进行改性，将没有经过处理的纤维素气凝胶放在样品架上，抽真空，当真空度达到最低点时，将气体介质充入到反应器中；当真空度达到一个恒定的值时，把等离子体功率调节到所需的值，起辉，调节匹配器直至反射功率最小，在规定的功率和时间下放电后，就得到了疏水性纤维素气凝胶。