[发明专利]一种超疏水交联二氧化硅纤维泡沫的制备方法

摘要

本发明公开了一种超疏水交联二氧化硅纤维泡沫的制备方法。该方法通过静电纺丝及烧结制备二氧化硅纤维，然后将二氧化硅纤维分散于去离子水中并用戊二醛交联，通过冷冻干燥来获得二氧化硅纤维泡沫；进一步通过气相沉积法采用氟硅烷偶联剂对纤维泡沫进行表面改性，获得具有超疏水性能的交联二氧化硅纤维泡沫。制得的超疏水交联二氧化硅纤维泡沫无需纳米粒子改性，耐用性强，且耐腐蚀、耐高温、表观密度低、具有回弹性能，可从水中吸收多种有机溶剂，可重复使用。

主权项

1.一种超疏水交联二氧化硅纤维泡沫的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将正硅酸乙酯与去离子水在室温下搅拌混合后加入酸催化剂，继续搅拌，得到正硅酸乙酯前驱体溶液；将配制好的水溶性聚合物溶液与正硅酸乙酯前驱体溶液混合，室温下搅拌，陈化，得到正硅酸乙酯/聚合物溶液；正硅酸乙酯与去离子水的摩尔比例为1：9~12，酸催化剂与正硅酸乙酯的摩尔比为1:50~100；所述继续搅拌的时间为6~10小时；所述水溶性聚合物溶液的浓度为10%~18% wt./vol.；正硅酸乙酯前驱体溶液与水溶性聚合物溶液混合的体积比为1:0.5~2，混合后室温下搅拌时间为2~8小时；所述陈化为50~80℃下陈化1~5小时；（2）静电纺丝和高温煅烧：将正硅酸乙酯/聚合物溶液装入针管，通过液体泵来定量控制溶液流速，溶液通过平口针头流入高压电场，在电场中形成的纤维堆叠于平面铝箔纸收集板上；将得到的纤维进行高温煅烧，得到二氧化硅纤维；（3）采用高速搅拌机将二氧化硅纤维充分分散于去离子水中，形成二氧化硅纤维悬浮液，加入戊二醛，充分搅拌混合后将悬浮液浇注入模具，升温后保温，获得二氧化硅纤维水凝胶；将二氧化硅纤维水凝胶冷冻，再用冷冻干燥机进行冷冻干燥，得到交联二氧化硅纤维泡沫；所述保温的温度为60~80℃，保温时间为3~5小时；所述冷冻为‑80~‑20℃下冷冻4~6 h；所述冷冻干燥是在‑50~‑20℃下冷冻干燥3~5天；（4）将交联二氧化硅纤维泡沫与含氟硅烷偶联剂密封于玻璃皿内，并将玻璃皿置于真空烘箱中，保温，得到所述超疏水交联二氧化硅纤维泡沫。