【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及氣凝膠材料，尤其是涉及一種四面彈性氣凝膠保暖材料及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、氣凝膠材料是一種由納米粒子或聚合物分子鏈組成的具備三維納米結(jié)構(gòu)的多孔材料，具有低密度、高孔隙率、高孔體積和高比表面積等結(jié)構(gòu)特點，是世界上已知密度最小的納米微孔固體材料，隔熱性能極好，廣泛應(yīng)用于航空航天、國防軍事、石油化工、節(jié)能建筑等諸多領(lǐng)域。然而，獨特的結(jié)構(gòu)在賦予氣凝膠優(yōu)異性能的同時，會帶來強度低、脆性大和“掉粉掉渣”等力學(xué)性能上的問題，無法在服裝服飾等領(lǐng)域得到應(yīng)用。
2、為克服氣凝膠掉粉問題，不同專利做了從不同技術(shù)途徑做了大量工作。cn118083993b一種高彈性、不掉粉的氣凝膠復(fù)合材料及其制備方法，采用無定形纖維如玄武巖微纖維棉氈、玻璃纖維、高硅氧纖維、石英纖維和氧化鋯纖維中的一種或多種的組合，制成無紡絮片，再將這些材料高溫處理和強酸處理。這種短纖維無紡材料制備的氣凝膠氈，沒有橫向和縱向彈性，只具有一定的壓縮彈性，并且很小。cn118063842?a，一種高彈性有機硅氣凝膠的制備方法，專利技術(shù)了一種高彈性有機硅氣凝膠的制備方法，具體步驟是，首先將彈性硅膠前驅(qū)體、固化劑、乳化劑分別加入非極性溶劑中混合均勻，再將溶液倒入到不同結(jié)構(gòu)的模具中，用離子水進行水解縮聚，然后通過高溫脫水，形成固態(tài)氣凝膠材料。這種材料要根據(jù)模具的形狀制備不同材料，只具有壓縮彈性，不具備四面橫向彈性，無法在服裝領(lǐng)域得到應(yīng)用。
3、針對上述相關(guān)技術(shù)，專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的氣凝膠復(fù)合材料雖然強度復(fù)合需求，但是其彈性較差，無法有效與其他服裝服飾面料
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了改善上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┮环N四面彈性氣凝膠保暖材料及其制備方法。
2、一種四面彈性氣凝膠保暖材料，采用如下的技術(shù)方案：
3、一種四面彈性氣凝膠保暖材料，包括以下重量份物質(zhì)：
4、tpu樹脂20-30份；
5、硅酸乙酯?0.5-2.0份。
6、通過上述技術(shù)方案，本申請優(yōu)選tpu樹脂和硅酸乙酯為主要材料，tpu樹脂作為基材，賦予材料良好的彈性和耐用性，能夠在受力時有效恢復(fù)原形，確保材料在使用過程中的穩(wěn)定性和持久性。以硅酸乙酯為硅源的氣凝膠，不僅可以提高材料的熱絕緣性，還能增強其防水性能，實現(xiàn)更佳的保暖效果。這種復(fù)合型氣凝膠材料的設(shè)計使得其具有四面彈性，能夠適應(yīng)不同形狀和動作，提供舒適的穿著體驗。
7、進一步的，一種四面彈性氣凝膠保暖材料的制備方法，包括以下制備步驟：
8、s1、干燥和混料：取tpu樹脂在干燥器中干燥，在干燥結(jié)束后加入一定比例的硅酸乙酯進行攪拌混合，收集得混合物；
9、s2、成膜：將混合物置于紡絲裝置中，熔融擠出并氣流紡織成膜，收集得多孔薄膜；
10、s3、凝膠處理：取多孔薄膜并置于無水乙醇中，添加催化劑并凝膠處理，制備得凝膠材料；
11、s4、疏水干燥：將凝膠材料進行超疏水處理后，再超臨界二氧化碳干燥處理，即可制備得所述彈性氣凝膠保暖材料。
12、通過上述技術(shù)方案，本申請先通過干燥處理將tpu樹脂中的水分去除，以確保其在后續(xù)加工中的性能穩(wěn)定性。隨后，將混合物進行熔融擠出和氣流紡織成膜，形成多孔薄膜，這一過程能夠有效地提高材料的透氣性和橫向縱向彈性。接著，凝膠處理步驟通過將多孔薄膜浸入無水乙醇并添加催化劑，促使硅源材料形成凝膠結(jié)構(gòu)，這一階段對于材料的最終性能至關(guān)重要，確保其具備良好的隔熱性能。最后，超疏水干燥處理確保材料在完成后具備優(yōu)異的防水性能，使其適用于各種環(huán)境條件。整體來說，該方法不僅簡化了生產(chǎn)流程，還能夠保證材料性能的穩(wěn)定性和可靠性。
13、進一步的，步驟s1所述的干燥處理為干燥溫度90℃-110℃，干燥2-4h。
14、進一步的，本申請優(yōu)化了干燥處理的溫度范圍，在這個溫度范圍內(nèi)，可以有效去除tpu樹脂中的水分，而不會對其熱穩(wěn)定性產(chǎn)生負面影響。過低的溫度可能導(dǎo)致水分未完全去除，從而在后續(xù)制造過程中影響材料的性能；而過高的溫度則可能導(dǎo)致tpu樹脂的降解或性能劣化。通過優(yōu)化干燥溫度，不僅提高了生產(chǎn)效率，同時也保證了材料在后續(xù)步驟中的加工性能和最終產(chǎn)品的質(zhì)量。
15、進一步的，步驟s2所述的熔融擠出溫度為190-210℃。
16、通過上述技術(shù)方案，本申請優(yōu)化了熔融擠出的溫度，確保tpu樹脂在擠出成型過程中能夠充分熔融并流動，從而形成均勻的薄膜。此溫度范圍還能夠保持硅酸乙酯的穩(wěn)定性，避免其在高溫下分解或失去性能。此外，適宜的熔融擠出溫度對薄膜的物理性質(zhì)，如厚度、密度和孔隙結(jié)構(gòu)，都會產(chǎn)生正面影響，有助于增強最終材料的機械性能和熱絕緣特性。
17、進一步的，步驟s3所述的催化劑為質(zhì)量分數(shù)0.1-0.3%的氨水。
18、通過上述技術(shù)方案，本申請在凝膠處理過程中使用質(zhì)量分數(shù)0.1-0.3%的氨水作為催化劑，是為了提高反應(yīng)的速率和效果。氨水作為催化劑能夠有效促進硅酸乙酯的聚合反應(yīng)，使其迅速形成凝膠結(jié)構(gòu)，從而提高材料的強度和穩(wěn)定性。使用氨水的優(yōu)勢在于其成本低廉和易于獲取，同時在凝膠化過程中不會引入復(fù)雜的化學(xué)成分，確保材料的環(huán)保性和安全性。此外，合適的催化劑濃度也能避免反應(yīng)過快或過慢，確保凝膠處理的均勻性和一致性。
19、進一步的，步驟s3所述的凝膠處理時間為3-4h。
20、通過上述技術(shù)方案，本申請在凝膠處理步驟中設(shè)定3-4小時的處理時間，能夠確保硅酸乙酯與催化劑充分反應(yīng)，這一時間范圍適中，既能夠避免反應(yīng)時間過長導(dǎo)致的資源浪費，又能保證材料的凝膠化效果達到最佳狀態(tài)。適當(dāng)?shù)哪z處理時間有助于形成良好的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高材料的力學(xué)性能和熱絕緣性能，這對于氣凝膠材料的最終應(yīng)用如保暖產(chǎn)品尤為重要。
21、進一步的，步驟s4所述的超疏水處理采用的改性劑包括氮烷或者硅烷的任一種。
22、通過上述技術(shù)方案，本申請在超疏水處理步驟中采用氮烷或硅烷作為改性劑，能夠有效提升材料的疏水性。這些改性劑通過在材料表面形成一層保護膜，降低了水分子的附著力，從而增強材料的防水性和耐用性。超疏水特性對于氣凝膠結(jié)構(gòu)尤為重要，因為它可以防止水分的滲透，防止氣凝膠結(jié)構(gòu)坍塌。
23、進一步的，所述改性劑的添加量為溶劑質(zhì)量的1%，所述溶劑為乙醇，所述超疏水處理時間為3-7h。
24、通過上述技術(shù)方案，本申請將改性劑的添加量設(shè)置為溶劑質(zhì)量的1%，超疏水處理時間為3-7h。這一參數(shù)設(shè)置確保了改性劑能夠有效地與材料表面結(jié)合，形成具有持久性的疏水性。優(yōu)化的添加量和處理時間不僅提高了改性效率，還避免了過量使用改性劑導(dǎo)致的資源浪費。適當(dāng)?shù)奶幚頃r間則可以確保改性劑的均勻分布，從而確保最終材料在不同環(huán)境下的穩(wěn)定性和可靠性。良好的超疏水性使得材料更適合用于多種保暖應(yīng)用場景，提升了材料的實用價值和市場競爭力。
25、綜上所述，本申請具有以下有益效果：
26、第一、本申請優(yōu)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種四面彈性氣凝膠保暖材料，其特征在于，包括以下重量份物質(zhì)：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四面彈性氣凝膠保暖材料的制備方法，其特征在于，包括以下制備步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種四面彈性氣凝膠保暖材料的制備方法，其特征在于，步驟S1所述的干燥處理的參數(shù)為干燥溫度90℃-110℃，干燥2-4h。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種四面彈性氣凝膠保暖材料的制備方法，其特征在于，步驟S2所述的熔融擠出溫度為190-210℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種四面彈性氣凝膠保暖材料的制備方法，其特征在于，步驟S3所述的催化劑為質(zhì)量分數(shù)0.1-0.3%的氨水。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種四面彈性氣凝膠保暖材料的制備方法，其特征在于，步驟S3所述的凝膠處理時間為3-4h。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種四面彈性氣凝膠保暖材料的制備方法，其特征在于，步驟S4所述的超疏水處理采用的改性劑包括氮烷或者硅烷的任一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種四面彈性氣凝膠保暖材料的制備方法，其特征在于，所述改性劑的添加量為溶劑質(zhì)
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種四面彈性氣凝膠保暖材料，其特征在于，包括以下重量份物質(zhì)：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四面彈性氣凝膠保暖材料的制備方法，其特征在于，包括以下制備步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種四面彈性氣凝膠保暖材料的制備方法，其特征在于，步驟s1所述的干燥處理的參數(shù)為干燥溫度90℃-110℃，干燥2-4h。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種四面彈性氣凝膠保暖材料的制備方法，其特征在于，步驟s2所述的熔融擠出溫度為190-210℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種四面彈性氣凝膠保暖材料...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孟宇，唐世君，
申請(專利權(quán))人：常州速拜新材料有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。