一种多重化学交联增强纤维素气凝胶及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106349488A(43)申请公布日2017.01.25(21)申请号201610835308.7(22)申请日2016.09.20(71)申请人东华大学地址201620上海市松江区松江新城人民北路2999号(72)发明人隋晓锋成欢李营战毛志平徐红张琳萍钟毅(74)专利代理机构上海泰能知识产权代理事务所31233代理人黄志达魏峯(51)Int.Cl.C08J3/24(2006.01)C08L1/02(2006.01)C08L79/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种多重化学交联增强纤维素气凝胶及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种多重化学交联增强纤维素气凝胶及其制备方法，所述气凝胶中纤维素微米线与硅烷偶联剂KH-560的质量比为1：0.5～1：2，纤维素微米线与支化聚乙烯亚胺的质量比为1：0.5～1：2。制备方法包括：将硅烷偶联剂KH-560加入到纤维素微米线悬浮液中，搅拌，得到混合悬浮液；将支化聚乙烯亚胺水溶液加入到混合悬浮液中，搅拌，得到混合液，冷冻，干燥，烘焙，得到多重化学交联增强纤维素气凝胶。本发明的纤维素气凝胶力学强度高，柔韧性好，具有形状均匀的多孔网状结构，且制备过程简单，原料来源广泛，绿色环保，在载体材料、传感和检测、吸附及隔热等领域有广泛的应用前景。CN106349488ACN106349488A权利要求书1/1页1.一种多重化学交联增强纤维素气凝胶，其特征在于，所述气凝胶中纤维素微米线与硅烷偶联剂KH-560的质量比为1：0.5～1：2，纤维素微米线与支化聚乙烯亚胺的质量比为1：0.5～1：2。2.根据权利要求1所述的一种多重化学交联增强纤维素气凝胶，其特征在于，所述纤维素微米线的长度为1-10μm，直径为10-100nm。3.根据权利要求2所述的一种多重化学交联增强纤维素气凝胶，其特征在于，所述纤维素为木浆纤维素、竹纤维素、棉花纤维素中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种多重化学交联增强纤维素气凝胶，其特征在于，所述硅烷偶联剂KH-560的水解pH值为4～9；支化聚乙烯亚胺重均分子量为600-2000。5.一种多重化学交联增强纤维素气凝胶的制备方法，包括：(1)将硅烷偶联剂KH-560加入到纤维素微米线悬浮液中，搅拌，得到混合悬浮液；其中，纤维素微米线与硅烷偶联剂KH-560质量比为1:0.5～1:2；(2)将支化聚乙烯亚胺水溶液加入到步骤(1)中的混合悬浮液中，搅拌，得到混合液；其中，纤维素微米线与超支化聚乙烯亚胺的质量比为1:0.5～1:2；(3)将步骤(2)中得到的混合液冷冻，干燥，烘焙，得到多重化学交联增强纤维素气凝胶。6.根据权利要求5所述的一种多重化学交联增强纤维素气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中纤维素微米线悬浮液固含量为0.8～1.6wt％。7.根据权利要求5所述的一种多重化学交联增强纤维素气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中搅拌的时间为1～3h。8.根据权利要求5所述的一种多重化学交联增强纤维素气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中支化聚乙烯亚胺水溶液的浓度为5～50wt％。9.根据权利要求5所述的一种多重化学交联增强纤维素气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中搅拌的时间为20～40min。10.根据权利要求5所述的一种多重化学交联增强纤维素气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中烘焙的温度为110～130℃，烘焙的时间为10～30min。2CN106349488A说明书1/4页一种多重化学交联增强纤维素气凝胶及其制备方法技术领域[0001]本发明属于纤维素气凝胶及其制备领域，特别涉及一种多重化学交联增强纤维素气凝胶及其制备方法。背景技术[0002]气凝胶是一种具有三维网络结构的高度多孔材料。因其具有高比表面积、低密度、高孔隙率等优点，广泛应用于隔热材料、吸声材料、载体材料和传感检测等领域。纤维素是自然界中分布最广，储量最为丰富，可再生且可降解的天然高分子。与合成高分子相比，纤维素具有无毒、无污染、易于改性、生物相容性好、可再生等特点，被认为是未来世界最主要的化工和能源原料。伴随着环境问题和能源危机的日益加重，基于纤维素的复合材料研究逐渐成为热点。纤维素气凝胶作为一种新型纤维素复合材料，具有天然可再生及高孔隙率、高比表面积等诸多优点，广泛应用于生物负载、隔热、传感材料等方面。但纤维素气凝胶由于其自身交联点薄弱等缺陷极大地限制了力学强度，因此，提高纤维素气凝胶的力学性能成为其后续应用的重中之重。[0003]利用化学交联增强纤维素气凝胶，近年来备受研究者的关注，主要是对纤维素进行改性后再利用戊二醛等作为交联剂对纤维素气凝胶进行化学