【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及廢舊聚酯升級回收領域，具體涉及一種再生pet基雜化干凝膠的制備方法及其相關pet基多功能復合材料在電磁屏蔽和光熱轉化領域的應用。
技術介紹
1、聚對苯二甲酸乙二醇酯（pet）是單一產能和產量最大的聚合物產品，其已經廣泛應用在紡織業、食品包裝、電子設備以及汽車零部件等領域。根據行業預測，2024年，我國pet產能近8000萬噸，涵蓋pet纖維、pet基膜、瓶級pet等多個品類。因此，迫切需要提高pet的回收利用率，完善其回收及再利用技術，實現pet的升級回收。
2、當前，聚對苯二甲酸乙二醇酯（pet）的回收主要采取以下幾種方式：傳統回收（包括填埋與焚燒）、物理回收以及化學回收。傳統回收手段由于在自然條件下難以降解，易導致環境中微塑料及納米塑料的累積，對人體健康構成潛在威脅（中國專利cn110864308a）。化學回收雖被視為一種可能替代傳統回收的前沿技術，但其工藝流程復雜，作用機理尚不明確，且反應效率有待提高，目前仍處于發展階段（中國專利cn115103874a、cn118221520a、cn116606201a和cn115397905a等）。相較之下，物理回收技術因其工藝簡單、成本低廉且再利用過程中無污染而顯得相對成熟。通過物理回收途徑，不僅可以擴展廢舊pet的再利用范圍，還能制備出多功能的再生pet復合材料，從而顯著提升pet的回收利用率。
3、部分知識產權已經關注到pet基復合材料在光熱轉化、輻射制冷、污染物吸附和電磁屏蔽等領域的應用。例如，中國專利cn113603913a公開了一種制備
技術實現思路
1、針對現有技術中pet回收利用存在的技術問題，本專利技術的目的是提供一種基于廢舊pet制備的再生pet基雜化干凝膠的制備方法和應用，實現廢舊pet的物理升級回收，緩解并部分解決廢舊pet的環境污染問題，所制備再生pet基雜化干凝膠具有高機械強度、良好的光熱轉換效率和電磁屏蔽效能等優點。
2、本專利技術第一方面提供了一種上述pet基雜化干凝膠的制備方法。
3、本專利技術的pet基雜化干凝膠采用溶析結晶誘導凝膠化的方法制備。具體以三氟乙酸/二氯甲烷混合溶劑溶解廢舊pet和分散功能納米填料，加入不良溶劑誘導pet析出結晶，構筑雜化凍膠，直接鼓風干燥獲得pet多功能雜化干凝膠。
4、本專利技術的pet基雜化干凝膠所需混合溶液中，各組分以重量份數計，包括5~20份的廢舊pet，1~4份的功能納米填料ni@cnt，72份的三氟乙酸/二氯甲烷混合溶劑，4~22份的不良溶劑去離子水。
5、本專利技術所選用廢舊pet為高透明、低色度的瓶用聚酯粉碎料，由烏氏粘度計，參考gb/t?14190-2017測得其特性粘度為0.8~1.0?dl·g-1。
6、本專利技術使用三氟乙酸/二氯甲烷混合溶劑作為廢舊pet的良溶劑，其中三氟乙酸和二氯甲烷的質量比固定為2:1。
7、本專利技術使用的功能納米填料為ni@cnt，優選先豐納米有限公司包鎳多壁碳納米管xfm52（直徑8-15?nm，長度為50?μm）、xfm55（直徑30-50?nm，長度＜10?μm）和xfm56（直徑＞50?nm，長度＜10?μm）的一種。
8、在上述技術方案中，將功能納米填料通過物理混合的方式，均勻分散在混合溶液中，包括但不限于磁力攪拌、超聲分散、機械砂磨等任一種或多種的組合。
9、在上述技術方案中，室溫下向上述混合溶液中加入去離子水，誘導pet溶析結晶，生成有機/無機雜化凍膠，鼓風干燥，獲得納米纖維骨架、多孔的pet多功能雜化干凝膠。其中去離子水需逐滴逐份緩慢加入，每加入一份后均需使用漩渦混合器充分混合，以消除局部溶質析出。
10、根據本專利技術的一些優選且具體的方面，所述干燥的實施方式為直接鼓風干燥，其中干燥溫度為50~70℃，時間為8h~48h。
11、本專利技術中，有機/無機雜化凍膠即為通常認知的特殊的分散體系，其沒有流動性，內部常含有大量液體，具體地，本專利技術雜化凍膠是以pet納米纖維為骨架的三維網狀結構，而納米纖維間充滿了作為分散介質的有機溶劑，ni@cnt則均勻地與pet納米纖維復合，三者共同構成了有機/無機雜化凍膠。
12、本專利技術提供的又一技術方案，關于上述pet/ni@cnt雜化干凝膠在電磁屏蔽和光熱轉換領域的應用。
13、同時，為了進一步強化pet/ni@cnt雜化干凝膠的機械性能和光熱存儲能力，本專利技術在雜化干凝膠泡孔結構中共價嵌入相變材料聚乙二醇（peg），獲得機械強度好、電磁屏蔽性能優、高光熱能量存儲的pet/ni@cnt/peg多功能復合材料。
14、本專利技術的pet/ni@cnt/peg多功能復合材料。具體，先對pet/ni@cnt雜化干凝膠進行表面處理，使其pet骨架帶有活性基團；再真空浸入熔融的peg相變材料，并利用多異氰酸酯實現peg與pet骨架的化學鍵合。
15、本專利技術中，利用氫氧化鈉/乙醇溶液對pet/ni@cnt雜化干凝膠進行表面處理，使得pet骨架上暴露出-oh和-cooh等活性官能團，鼓風干燥，獲得活化pet/ni@cnt雜化干凝膠。其中氫氧化鈉/乙醇溶液的濃度為0.5~2wt%，處理溫度為30~70℃，處理時長為30min~2h。
16、本專利技術中，利用相變材料peg共價填充活化pet/ni@cnt雜化干凝膠。配置熔融peg、多異氰酸酯和催化劑二月桂酸二丁基錫（dbtdl）的混合溶液，其中，peg和多異氰酸酯的投料按照異氰酸根與peg端羥基的摩爾比為2:1~4:1，而dbtdl占混合溶液的質量份固定為0.5份。
17、本專利技術中選用的相變材料peg，peg的分子量在2000-10000之間，包括但不限于peg-2000（分子量為2000），peg-6000（分子量為6000），peg-10000（分子量為10000）等任意一種。
18、本專利技術中選用的多異氰酸酯，包括但不限于甲苯二異氰酸酯（tdi）、異佛爾酮二異氰酸酯（ipdi）、二苯基甲烷二異氰酸酯（mdi）和六亞甲基二異氰酸酯（hdi）等任意一種。
19、本專利技術中將活化pet/ni@cnt雜化干凝膠置于上述熔融的混合溶液中，抽真空，直至干凝膠完全浸入溶液中并無氣泡逸出；取出pet/ni@cnt/peg復合材料，用濾紙擦拭掉表面未浸入peg，轉移至鼓風干燥箱，70~90℃下，反應8~24h，獲得pet/ni@cnt/peg多功能復合材料。
20、由于上述技術方案運用，本專利技術與現有技術相比具有下列本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種再生PET基雜化干凝膠，其特征在于，由再生PET基混合溶液采用溶析結晶誘導凝膠化的方法制備，所述再生PET基混合溶液各組分以重量份數計，包括：廢舊PET?5~20份，Ni@CNT?1~4份，三氟乙酸/二氯甲烷混合溶劑?72份，去離子水?4~22份。
2.根據權利要求1所述的再生PET基雜化干凝膠，其特征在于，所述廢舊PET由烏氏粘度計參考GB/T?14190-2017測得其特性粘度為0.8~1.0?dL·g-1。
3.根據權利要求1所述的再生PET基雜化干凝膠，其特征在于，所述三氟乙酸/二氯甲烷混合溶劑中三氟乙酸和二氯甲烷的質量比為2:1。
4.根據權利要求1所述的再生PET基雜化干凝膠，其特征在于，所述Ni@CNT為江蘇先豐納米材料科技有限公司生產的包鎳多壁碳納米管XFM52、XFM55、XFM56中的任一種。
5.權利要求1-4任一項所述的再生PET基雜化干凝膠的制備方法，其特征在于，包括如下具體步驟：將廢舊PET溶解在三氟乙酸/二氯甲烷混合溶劑中，加入Ni@CNT并分散均勻，逐滴逐份加入去離子水誘導PET析出結晶，構筑
6.一種PET/Ni@CNT/PEG多功能復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下具體步驟：
7.根據權利要求6所述的PET/Ni@CNT/PEG多功能復合材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述的氫氧化鈉/乙醇溶液的濃度為0.5~2wt%；和/或，表面處理的溫度為30~70℃，處理時長為30min~2h。
8.根據權利要求6所述的PET/Ni@CNT/PEG多功能復合材料的制備方法，其特征在于，所述PEG和多異氰酸酯的投料按照異氰酸根與PEG端羥基的摩爾比為2:1~4:1。
9.根據權利要求6所述的PET/Ni@CNT/PEG多功能復合材料的制備方法，其特征在于，所述PEG的分子量為2000-10000；和/或，所述多異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯（TDI）、異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）、二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）和六亞甲基二異氰酸酯（HDI）中的任意一種。
10.權利要求1-4任一項所述的PET基雜化干凝膠或權利要求6-9任一項所述制備方法制得的PET/Ni@CNT/PEG多功能復合材料在電磁屏蔽、光熱轉換領域的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種再生pet基雜化干凝膠，其特征在于，由再生pet基混合溶液采用溶析結晶誘導凝膠化的方法制備，所述再生pet基混合溶液各組分以重量份數計，包括：廢舊pet?5~20份，ni@cnt?1~4份，三氟乙酸/二氯甲烷混合溶劑?72份，去離子水?4~22份。
2.根據權利要求1所述的再生pet基雜化干凝膠，其特征在于，所述廢舊pet由烏氏粘度計參考gb/t?14190-2017測得其特性粘度為0.8~1.0?dl·g-1。
3.根據權利要求1所述的再生pet基雜化干凝膠，其特征在于，所述三氟乙酸/二氯甲烷混合溶劑中三氟乙酸和二氯甲烷的質量比為2:1。
4.根據權利要求1所述的再生pet基雜化干凝膠，其特征在于，所述ni@cnt為江蘇先豐納米材料科技有限公司生產的包鎳多壁碳納米管xfm52、xfm55、xfm56中的任一種。
5.權利要求1-4任一項所述的再生pet基雜化干凝膠的制備方法，其特征在于，包括如下具體步驟：將廢舊pet溶解在三氟乙酸/二氯甲烷混合溶劑中，加入ni@cnt并分散均勻，逐滴逐份加入去離子水誘導pet析出結晶，構筑雜化凍膠，將雜化凍膠直接鼓風干燥，干燥溫度為50~70...
【專利技術屬性】
技術研發人員：高妍，姚超，桂豪冠，陳潔怡，左士祥，高丙瑩，趙宜濤，冒海文，
申請(專利權)人：常州大學，
類型：發明
國別省市：
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