[发明专利]一种孔径梯度变化的聚酰亚胺气凝胶材料及其制备方法

权利要求书

1.一种聚酰亚胺气凝胶材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)将聚酰胺酸粉末加入到去离子水中，然后滴加有机碱并搅拌，配制成聚酰胺酸盐的水溶液；

(2)将步骤(1)制备的聚酰胺酸盐的水溶液倒入模具中，再将其放入装有-20℃～-78.5℃的冷冻介质的容器中，仅使模具底部与冷冻介质接触，进行定向冷冻，模具周边的环境温度为-20～0℃；当模具中的聚酰胺酸盐的水溶液冻成固体后，冷冻干燥，然后升温至270±5℃进行热亚胺化，得到聚酰亚胺气凝胶材料；

步骤(1)中，聚酰胺酸与水质量比为8：92，聚酰胺酸与有机碱的质量比为：1:0.397～0.793；步骤(2)中，所述冷冻干燥条件为：-48℃，20Pa，72h。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的有机碱选自三乙醇胺、三乙胺、三丙胺、喹啉、三乙烯二胺、三正丁胺；和/或，所述的聚酰胺酸与水质量比范围为4:96～12:88；和/或，所述的聚酰胺酸与有机碱的质量比为1:0.476。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的有机碱为三乙胺。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述的冷冻介质为：干冰、干冰与甲醇混合物、干冰与丙酮混合物、干冰与乙醇混合物、干冰与正丙醇混合物、干冰与正丁醇混合物；和/或，所述的冷冻温度为-25℃～-78℃；和/或，所述的升温为梯度升温，升温过程为：由室温升温至80℃后保温0.5h，由80℃升温至100℃后保温1h，由100℃升温至120℃后保温1h，由120℃升温至150℃后保温1h，由150℃升温至180℃后保温0.5h，由180℃升温至200℃后保温1h，由200℃升温至250℃后保温1h，由250℃升温至270℃后保温2h。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述的冷冻介质为：干冰。

6.一种聚酰亚胺气凝胶材料，其特征在于：它是以权利要求1～5任一项所述制备方法制备而得，所述气凝胶的孔径沿着冷冻方向梯度变化。

7.根据权利要求6所述的聚酰亚胺气凝胶材料，其特征在于：该气凝胶的性能沿着冷冻方向梯度变化，所述性能为力学性能、导热性能、吸附性能、阻尼性能、介电性能。

8.根据权利要求7所述的聚酰亚胺气凝胶材料，其特征在于：所述性能为力学性能。

9.一种权利要求6～8任意一项所述聚酰亚胺气凝胶材料的用途，其特征在于：可用于物质吸附材料、物质分离材料、低介电材料、隔热防护材料、声阻尼材料、催化剂载体和药物载体材料。