[发明专利]一种芳纶纳米纤维气凝胶的制备方法

摘要

一种芳纶纳米纤维气凝胶的制备方法，它涉及一种气凝胶的制备方法。本发明的目的是要解决现有气凝胶的力学强度差和耐热差的问题。方法：一、抽提；二、制备暗红色芳纶纳米纤维溶液；三、制备芳纶纳米纤维水凝胶；四、真空抽滤，清洗；五、冷冻干燥，得到芳纶纳米纤维气凝胶。本发明制备的芳纶纳米纤维气凝胶初始分解温度在500℃，可在200℃～500℃温度区间内长时间使用；本发明制备的芳纶纳米纤维气凝胶的拉伸强度达到230MPa。本发明可获得一种芳纶纳米纤维气凝胶的制备方法。

主权项

1.一种芳纶纳米纤维气凝胶的制备方法，其特征在于该方法具体是按以下步骤完成的：一、抽提：采用丙酮为抽提溶剂，利用索氏抽提器对芳纶纤维抽提处理48h～72h，得到抽提后的芳纶纤维；再将抽提后的芳纶纤维在温度为40℃～90℃的真空干燥箱中真空干燥12h～72h，得到干燥的芳纶纤维；步骤一中所述的抽提处理的温度为50℃～130℃；步骤一中所述的芳纶纤维为50旦～1600旦的Kevlar纤维中的一种或其中几种的混合纤维；二、使用氮气对干燥的三口瓶吹扫20min～30min，再向三口瓶中加入二甲基亚砜、氢氧化钾和干燥的芳纶纤维，再在搅拌速度为500r/min～1300r/min下搅拌反应3天～10天，得到暗红色芳纶纳米纤维溶液；步骤二中所述的干燥的芳纶纤维的质量与二甲基亚砜的体积比为(0.5g～2g):500mL；步骤二中所述的氢氧化钾的质量与二甲基亚砜的体积比为(0.5g～1.5g):500mL；三、制备芳纶纳米纤维水凝胶：在搅拌速度为800r/min～1500r/min下向步骤二中得到的暗红色芳纶纳米纤维溶液中滴加无水乙醇，再在搅拌速度为800r/min～1500r/min下搅拌反应1h～4h，得到芳纶纳米纤维水凝胶；步骤三中所述的暗红色芳纶纳米纤维溶液与无水乙醇的体积比为500:(1～10)；四、将步骤三中得到的芳纶纳米纤维水凝胶倒在布氏漏斗的滤纸上，再进行真空抽滤，真空抽滤过程中向布氏漏斗的滤纸上加入无水乙醇冲洗3‑5次，得到清洗后的芳纶纳米纤维水凝胶；五、冷冻干燥：将清洗后的芳纶纳米纤维水凝胶置于液氮中进行冷却，再放入温度为‑50℃～‑80℃的冷冻干燥机中冷冻干燥24h～72h，得到芳纶纳米纤维气凝胶。