[发明专利]纤维素气凝胶复合材料及其制备方法

说明书

本申请公开了一种纤维素气凝胶复合材料，包括气凝胶基体、以及包覆于所述气凝胶基体表面的聚甲基丙烯酸甲酯层，所述聚甲基丙烯酸甲酯层的重量占比在6～10％。还公开了一种纤维素气凝胶复合材料的制备方法，包括：将聚甲基丙烯酸甲酯分散在丙酮溶液中，控制聚甲基丙烯酸甲酯的含量在60～100mg/mL；将纤维素气凝胶浸泡在混合溶液中20～30min；在60～80℃条件下烘干20～30min；在10～30MPa压力、120～150℃条件下热压成型，得到纤维素气凝胶复合材料。本发明制备的复合材料具有良好的机械性能，其拉伸强度在35MPa左右，断裂延伸率在9.5左右。

技术领域

本申请涉及材料技术领域，特别是涉及一种纤维素气凝胶复合材料及其制备方法。

背景技术

纤维素气凝胶由于其本身低密度、高比表面积、高绝缘性的特点，在航空航天、药物负载、传感领域、电子器件的领域拥有光明的前途。但纤维素气凝胶本身通过分子间和分子内氢键作用构建的骨架结构，其力学性能不高，因此怎样提高纤维素气凝胶的力学性能成为制备高性能纤维素复合气凝胶的一个急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纤维素气凝胶复合材料及其制备方法，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本申请实施例公开一种纤维素气凝胶复合材料，包括气凝胶基体、以及包覆于所述气凝胶基体表面的聚甲基丙烯酸甲酯层，所述聚甲基丙烯酸甲酯层的重量占比在6～10％。

优选的，在上述的纤维素气凝胶复合材料的制备方法中，包括：将聚甲基丙烯酸甲酯分散在丙酮溶液中，控制聚甲基丙烯酸甲酯的含量在60～100mg/mL；将纤维素气凝胶浸泡在混合溶液中20～30min；在60～80℃条件下烘干20～30min；在10～30MPa压力、120～150℃条件下热压成型，得到纤维素气凝胶复合材料。

优选的，在上述的纤维素气凝胶复合材料的制备方法中，所述纤维素气凝胶的制备方法包括：

(1)、制备微纤化纤维素；

(2)、将微纤化纤维素和乙烯基三甲氧基硅烷按照5:(2～3)混合，调节pH至4～5，搅拌20～30min；然后冷冻干燥，获得纤维素气凝胶。

优选的，在上述的纤维素气凝胶复合材料的制备方法中，所述步骤(3)包括：将壳聚糖溶液pH调整至9～10，然后加入木聚糖酶处理20～30min；在输出功率为500～800w的微波中处理10～30min，混合搅拌20～60min；加入质量分数为0.05～0.08％的纤维素酶处理20～30min，得到微纤维浆液；每克微纤维浆液添加50～80mg羧甲基纤维素，将pH调节为7～8，搅拌混合20～30min，并在流化器中进行流化处理，得到微纤化纤维素。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明制备的复合材料具有良好的机械性能，其拉伸强度在35MPa左右，断裂延伸率在9.5左右。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明具体实施例中复合材料的结构示意图。

具体实施方式

本实施例公开一种纤维素气凝胶复合材料，包括气凝胶基体1、以及包覆于所述气凝胶基体表面的聚甲基丙烯酸甲酯层2，所述聚甲基丙烯酸甲酯层2的重量占比在6～10％。