一种耐热冲击的芳纶气凝胶的制备方法和芳纶气凝胶

专利主权项内容

1.一种耐热冲击的芳纶气凝胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：步骤(1)：芳纶纳米纤维分散液的制备：将预处理的芳纶纤维在含碱的溶液中加热搅拌，在溶液体系中芳纶纤维酰胺键上的质子被去除，随后分散形成纳米纤维，得到芳纶纳米纤维分散液；所述芳纶纳米纤维分散液中，芳纶的质量分数为1~3.5%；步骤(2)：有机-无机复合的芳纶纳米纤维分散液：在步骤(1)获得的芳纶纳米纤维分散液中加入无机纳米颗粒，搅拌分散均匀，得到所述有机-无机复合的芳纶纳米纤维分散液；其中，所述无机纳米颗粒包括二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、氧化铝和氧化锌中的任何一种或两种以上；基于步骤(1)的所述芳纶纤维质量计，所述无机纳米颗粒的添加量为25质量%~500质量%；步骤(3)：芳纶水凝胶的制备：将步骤(2)获得的所述有机-无机复合的芳纶纳米纤维分散液进行刮膜或注膜形成液膜，然后所述液膜浸泡在凝固浴中、静置，得到所述芳纶水凝胶；步骤(4)：将步骤(3)中得到的所述芳纶水凝胶经过溶剂置换、浸渍交联剂溶液并干燥，最后通过热处理，即得到耐热冲击的芳纶气凝胶，所述芳纶气凝胶能承受650℃以上温度的热冲击；其中，所述浸渍的交联剂溶液为封端型水性多异氰酸酯溶液，其中，所述多异氰酸酯包括二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种；所使用的封端剂包括亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、乙醇、正丙醇、正丁醇、甲乙酮肟、丙酮肟、环己酮肟和苯乙酮肟中的至少一种；所述浸渍的交联剂的用量通过交联剂溶液的浓度进行控制，所述交联剂溶液浓度为3~18wt%，所述交联剂溶液通过将交联剂溶解在30~70%浓度的乙醇或叔丁醇水溶液中配制得到。