[发明专利]隔热材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种隔热材料及其制备方法，包括0.04～0.6重量份纳米纤维和0.03～0.15重量份聚芳醚酮；其中，所述纳米纤维为纤维素纳米纤维或氧化纤维素纳米纤维。本发明的隔热材料的导热系数较低。

技术领域

本发明涉及一种隔热材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着对纤维素性质的不断深入研究，开发出了纤维素气凝胶，被称为“第三代气凝胶材料”。纳米纤维素气凝胶是一种有机气凝胶，是乳液经过冷冻干燥得到的产物。纤维素气凝胶具有可再生性、生物降解性、易于表面改性、高孔隙率、高比表面积、低密度的特点，是一种环境友好型多功能材料。

CN110157044A公开了一种天然纳米纤维素复合隔热气凝胶的制备方法。在天然纳米纤维素悬浮液中加入气相二氧化硅和有机硅烷，得到混合悬浮液，冷冻干燥，得到隔热气凝胶。该气凝胶的导热系数仅能达到0.0302W·m^-1·K^-1。

CN111195508A公开了一种结构有序壳聚糖/纳米纤维素复合气凝胶的制备方法。将壳聚糖溶液与交联剂混合，加热形成水凝胶，将壳聚糖水凝胶取向冷冻至完全固体；随后干燥，得到壳聚糖气凝胶；将壳聚糖气凝胶浸渍于纳米纤维素分散液中，进行冷冻干燥，得到复合气凝胶。

CN106867019A公开了一锅法制备SiO₂-纤维素复合气凝胶材料的方法。该方法以纤维素为原料，以无机硅酸钠为硅源，得到复合气凝胶。该气凝胶的导热系数仅能达到0.029W·m^-1·K^-1。

上述纤维素复合气凝胶材料的导热系数仍较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种隔热材料，其导热系数较低。例如，导热系数可以为3～7mW·m^-1·K^-1。本发明的另一个目的在于提供一种隔热材料的制备方法。

本发明通过以下技术方案实现上述目的。

一方面，本发明提供一种隔热材料，包括0.04～0.6重量份纳米纤维和0.03～0.15重量份聚芳醚酮；其中，所述纳米纤维为纤维素纳米纤维或氧化纤维素纳米纤维。

根据本发明所述的隔热材料，优选地，包括0.05～0.4重量份纳米纤维和0.03～0.05重量份聚芳醚酮。

根据本发明所述的隔热材料，优选地，包括0.07～0.4重量份纳米纤维和0.03～0.05重量份聚芳醚酮。

根据本发明所述的隔热材料，优选地，纤维素纳米纤维的化学结构如式(I)所示：

式(I)中，x为50～1000的自然数；

氧化纤维素纳米纤维的化学结构如式(Ⅱ)所示：

式(II)中，y为50～1000的自然数。

根据本发明所述的隔热材料，优选地，聚芳醚酮的化学结构如式(III)或式(IV)所示：

式(III)中，R选自甲基、乙基、氰基、硝基或卤素中的一种；R¹选自氢、甲基、乙基、氰基、硝基或卤素中的一种；n和m为1～1000的自然数；

式(IV)中，R’选自甲基、乙基、氰基、硝基或卤素中的一种；R²选自氢、甲基、乙基、氰基、硝基或卤素中的一种；N和M均为1～1000的自然数。

根据本发明所述的隔热材料，优选地，所述隔热材料为气凝胶隔热材料。