[发明专利]改性柠条纤维气凝胶的制备方法以及改性柠条纤维气凝胶

权利要求书

1.一种改性柠条纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供柠条锦鸡儿粉末；

对所述柠条锦鸡儿粉末进行预处理，得到表面活化柠条纤维粉末；

将所述表面活化柠条纤维粉末分散到分散液中，冷冻干燥后得到改性柠条纤维气凝胶；以及

采用硅烷对所述改性柠条纤维气凝胶进行硅烷化疏水改性，得到所需要的改性柠条纤维气凝胶。

2.根据权利要求1所述的改性柠条纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，所述分散液为聚乙烯醇、单宁酸和黄原胶的混合水溶液；

所述表面活化柠条纤维粉末与所述分散液中聚乙烯醇、单宁酸和黄原胶的总质量的质量比为10～100：1～20，所述聚乙烯醇、所述单宁酸和所述黄原胶的质量比为50～60：5：35～45，所述分散液中所述聚乙烯醇、所述单宁酸和所述黄原胶的总质量浓度为0.25％～10％。

3.根据权利要求2所述的改性柠条纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，所述冷冻干燥的温度为-40℃～-80℃，所述冷冻干燥的时间为12h～96h。

4.根据权利要求2所述的改性柠条纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，所述采用硅烷对所述改性柠条纤维气凝胶进行硅烷化疏水改性的操作为：

将所述硅烷和所述改性柠条纤维气凝胶置于密封容器内真空烘烤，加热使硅烷挥发至所述改性柠条纤维气凝胶表面和孔道内部，以对所述柠条锦鸡儿气凝胶进行硅烷化疏水改性。

5.根据权利要求4所述的改性柠条纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，所述真空烘烤的温度为100℃～140℃，所述真空烘烤的时间为2h～6h。

6.根据权利要求5所述的改性柠条纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，所述改性柠条纤维气凝胶和所述硅烷的质量比为10～1000：1～10，所述硅烷与所述改性柠条纤维气凝胶的体积比1～5：100，所述改性柠条纤维气凝胶的密度为0.5kg/m³～2kg/m³；

所述硅烷选自3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-十二烷基三甲氧基硅烷、(3-氯丙基)三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、(3-氨丙基)三甲氧基硅烷、(3-氨基丙基)三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的改性柠条纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，所述对所述柠条锦鸡儿粉末进行预处理，得到表面活化柠条纤维粉末的操作为：

将所述柠条锦鸡儿粉末与碱性溶液混合，第一次加热反应后进行第一次分离，清洗干净后干燥得到碱处理柠条纤维粉末；

将所述碱处理柠条纤维粉末与氧化剂溶液混合，第二次加热反应后进行第二次分离，清洗干净后干燥得到所述表面活化柠条纤维粉末。

8.根据权利要求7所述的改性柠条纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，所述碱性溶液的溶质选自氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠、硅酸钾和碳酸氢钾中的至少一种；

所述碱性溶液的质量浓度为0.5％～5％；

所述第一次加热反应的温度为75℃～90℃；

所述第一次加热反应的时间为1h～5h。

9.根据权利要求8所述的改性柠条纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，所述氧化剂溶液的溶质选自次氯酸钠、次氯酸钾和次氯酸中的至少一种；

所述氧化剂溶液的质量浓度为0.5％～5％；

所述第二次加热反应的温度为75℃～90℃；

所述第二次加热反应的时间为1h～5h。

10.一种改性柠条纤维气凝胶，其特征在于，所述改性柠条纤维气凝胶由权利要求1～9中任意一项所述的改性柠条纤维气凝胶的制备方法制备得到。