[发明专利]一种纳米纤维改性聚酰亚胺气凝胶材料及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米纤维改性的聚酰亚胺气凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述方法为：将水溶性聚酰胺酸、三乙胺和水混合后，通过溶胶凝胶法获得聚酰胺酸水凝胶，然后在制备得到的聚酰胺酸水凝胶添加聚酰亚胺纳米短纤维和聚偏氟乙烯纳米短纤维，混合后冷冻干燥，之后在惰性气氛下进行热处理，即可获得纳米纤维改性的聚酰亚胺气凝胶材料；其中，所述聚酰亚胺纳米短纤维的长度为0.2～0.4mm；所述聚偏氟乙烯纳米短纤维的长度为0.2～0.4mm；所述聚酰亚胺纳米短纤维和聚偏氟乙烯纳米短纤维的加入量分别为聚酰胺酸水凝胶的质量的0.1％-0.4％和0.1％-0.4％。

2.根据权利要求1所述的一种纳米纤维改性的聚酰亚胺气凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述热处理过程为：在惰性氛围下220～270℃热处理1.5～2.5h；所述惰性氛围包括氮气、氦气、氩气。

3.根据权利要求1或2所述一种纳米纤维改性的聚酰亚胺气凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述水溶性聚酰胺酸、三乙胺和水的的质量比为1～10:0.5～5:100。

4.根据权利要求1所述的一种纳米纤维改性的聚酰亚胺气凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述水溶性聚酰胺酸由下列方法制备：先将二元胺单体溶于极性溶剂，再加入二元酐单体，在冰水浴中发生聚合反应后加入有机胺，继续反应，制得水溶性聚酰胺酸溶液；沉析、冷冻干燥即得水溶性聚酰胺酸。

5.根据权利要求4所述的一种纳米纤维改性的聚酰亚胺气凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述二元胺单体、极性溶剂、二元酐单体、有机胺的摩尔比为1:27.5:1:1。

6.根据权利要求5所述的一种纳米纤维改性的聚酰亚胺气凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述二元胺单体为对苯二胺或4,4’-二氨基二苯醚；所述二元酐单体为均苯四甲酸二酐、联苯四羧酸二酐或二苯醚四羧酸二酐中的任一种；所述极性溶剂为二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺中的任一种；所述有机胺为三乙胺或二丙胺中的任一种。

7.根据权利要求1所述的一种纳米纤维改性的聚酰亚胺气凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述聚酰亚胺纳米短纤维通过以下方法制备得到：先将二元胺单体溶于极性溶剂，再加入二元酐单体，在冰水浴中发生聚合反应，制备得到聚酰胺酸溶液；将制备的聚酰胺酸溶液进行静电纺丝，制备得到聚酰胺酸纳米纤维膜，之后通分散成为短纤维后烘干，亚胺化得到聚酰亚胺纳米短纤维。

8.权利要求1～7任一所述的一种纳米纤维改性的聚酰亚胺气凝胶材料的制备方法制备得到的纳米纤维改性的聚酰亚胺气凝胶材料。

9.权利要求8所述的纳米纤维改性的聚酰亚胺气凝胶材料在建筑、汽车、航空航天、家用电器、化工或户外运动领域中的应用。