一种用静电纺制备隔热纤维膜的方法
【专利摘要】本发明主要提供了一种用静电纺制备隔热纤维膜的方法，所述的隔热纤维膜包含有以下的组分：丙烯腈、交联剂、隔热纳米粉体和分散剂；其中隔热纳米粉体所占质量比为0.5～2 wt%，分散剂使用量为0.5～4 wt%，将上述材料在离心式纳米研磨机中进行共混分散，再采用静电纺的方式制备为隔热纤维膜。该方法充分利用了隔热纳米粉体自身具有的静电性能在静电纺的方式下制备为高孔隙率的纤维膜，产生了纳米粉体本身和孔隙结构的双重隔热效果，具有良好的应用前景。
【专利说明】
-种用静电纺制备隔热纤维膜的方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种用纳米纤维的制备方法，尤其是一种功能纳米纤维膜的方法。
【背景技术】
[0002] 1934年美国人化rmhals发明了一种利用静电斥力来生产聚合物纤维的装置并申 请了专利，运被公认是利用静电纺丝技术来制备纤维的开端今年来随着纳米技术的研究和 发展，静电纺丝技术也获得了快速的发展，其纤维一般在几纳米至几微米之间，运些纤维构 成的=维结构材料具有机械稳定性好、纤维膜孔径小、孔隙率高、连续性好等特性。运种种 优势使得其在空气净化、水处理、医疗卫生、个体防护等领域具有应用。
[0003] 传统在外墙的保溫隔热系统中EI^板薄抹灰和EI^颗粒保溫浆料，运些隔热层的主 要成分为有机发泡物质，其存在变形系数差、稳定性差、易开裂、强度低等问题，因此很多企 业采用无机材料隔热的方式将其取代，隔热无机浆料与之相比具有强度较高、变形小、绿色 环保等优势。但是浆料形式的隔热涂层，自重较高、耐冲击力差、成本较高，需要进一步的改 进来达到市场应用的需求。
[0004] 嗯挫嘟是一种五元杂环化合物，分子中还有一个双键，根据双键位置的不同，又划 分为2-嗯挫嘟、3-嗯挫嘟、4-嗯挫嘟=种不同化合物，嗯挫嘟化学性质活泼，易与酸、酸酢、 碱、环氧物、醋等等化合物反应，在不同化合物交联领域有较多应用，同时也能增强复合化 合物的多种功能性，是解决复杂需求的良好途径。
【发明内容】
[0005] 为克服现有技术的不足，本发明提供了一种用静电纺制备隔热纤维膜的制备方 法，该方法结合了有机和无机隔热的双重优势，既能有效的隔绝热量、又利用聚合物交联得 到具有较好的初性且轻质利于施工、绿色环保，符合当前材料的发展需求。
[0006] -种用静电纺制备隔热纤维膜的方法，其特征在于，所述的隔热纤维膜包含有W 下的组分:丙締腊、交联剂、隔热纳米粉体和分散剂;其中隔热纳米粉体所占质量比为0.5~ 2 wt%，分散剂使用量为0.5~4 wt%，将上述材料在离屯、式纳米研磨机中进行共混分散，再 采用静电纺的方式制备为隔热纤维膜。
[0007] 所用隔热纳米粉体为玻璃微珠、膨胀赔石中的一种或多种，使用量为纺丝液质量 的0.5~2 wt〇/〇。
[000引采用的交联剂为2-嗯挫嘟、3-嗯挫嘟、4-嗯挫嘟中的一种，使用量为粉体质量的 0.5~4wt%D
[0009] 选用的分散剂为硅烷偶联剂、脂肪醇聚氧乙締酸、脂肪醇酸憐酸醋盐中的一种或 多种，使用量为粉体质量的0.5~4wt%。
[0010] 所用丙締腊的质量为纺丝液的98~99wt%。
[0011] 将上述隔热纳米粉体、分散剂、交联剂、丙締腊置于容器中简单揽拌混合后，采用 离屯、式纳米研磨机研磨1~5 h，所得均匀纺丝液中纳米粉体的粒径为30~100 nm。
[0012] 将上述纺丝液置于喷管中，喷丝头直径0.4~0.6 mm，喷丝头距挡板距离10~15 cm,静电纺电压5~15 kv，在该条件控制下完成静电纺即可得到隔热纤维膜。
[0013] 本发明采用静电纺制备隔热纤维膜，兼具无机纳米材料隔热和高孔隙率纤维膜隔 热双重效果，利用交联剂使纳米材料不仅是分散，而且同分散剂交联于基体分子链，得到了 高强度、耐冲击的纤维膜。
【具体实施方式】
[0014] 实施例1: 取98 g丙締腊、0.OSg 2-嗯挫嘟、2 g玻璃微珠、0.08 g硅烷偶联剂，置于揽拌蓋中进行 揽拌混合，取出混合浆料并将其置于离屯、式纳米研磨机中进行纳米分散研磨1 h，待其粒径 达到100 nm时为合格纺丝液。将纺丝液置于静电纺喷管中，喷丝头直径0.6 mm，距离挡板距 离10 cm,控制电压为15 kv，然后进行静电纺丝即可制得隔热纤维膜。采用石棉网作为对比 样，在太阳光灯下进行隔热测试，表1为隔热纤维膜隔热测试结果。
[001引实施例2: 取98.5 g丙締腊、0.02g 3-嗯挫嘟、1 g膨胀赔石、0.02 g脂肪醇聚氧乙締酸，置于揽拌 蓋中进行揽拌混合，取出混合浆料并将其置于离屯、式纳米研磨机中进行纳米分散研磨3 h， 待其粒径达到50 nm时为合格纺丝液。将纺丝液置于静电纺喷管中，喷丝头直径0.5 mm，距 离挡板距离13 cm,控制电压为10 kv，然后进行静电纺丝即可制得隔热纤维膜。
[0016] 实施例3: 取99 g丙締腊、0.025g 4-嗯挫嘟、0.25 g玻璃微珠、0.25 g膨胀赔石、0.025 g脂肪醇 酸憐酸醋盐，置于揽拌蓋中进行揽拌混合，取出混合浆料并将其置于离屯、式纳米研磨机中 进行纳米分散研磨5 h，待其粒径达到30 nm时为合格纺丝液。将纺丝液置于静电纺喷管中， 喷丝头直径0.4 mm，距离挡板距离15 cm,控制电压为5 kv，然后进行静电纺丝即可制得隔 热纤维膜。
[0017] 表1为实施例1中的隔热测试结果
【主权项】
1. 一种用静电纺制备隔热纤维膜的方法，其特征在于，所述的隔热纤维膜包含有以下 的组分:丙烯腈、交联剂、隔热纳米粉体和分散剂;其中隔热纳米粉体所占质量比为0.5~2 wt%，分散剂使用量为0.5~4 wt%，将上述材料在离心式纳米研磨机中进行共混分散，再采 用静电纺的方式制备为隔热纤维膜。2. 如权利1所述一种用静电纺制备隔热纤维膜的方法，其特征在于，所用隔热纳米粉 体为玻璃微珠、膨胀輕石中的一种或多种，使用量为纺丝液质量的〇.5~2 wt%。3. 如权利1所述一种用静电纺制备隔热纤维膜的方法，其特征在于，采用的交联剂为2-噁唑啉、3-噁唑啉、4-噁唑啉中的一种，使用量为粉体质量的0.5~4wt%。4. 如权利1所述一种用静电纺制备隔热纤维膜的方法，其特征在于，选用的分散剂为硅 烷偶联剂、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇醚磷酸酯盐中的一种或多种，使用量为粉体质量的 0.5~4wt%。5. 如权利1所述一种用静电纺制备隔热纤维膜的方法，其特征在于，所用丙烯腈的质量 为纺丝液的98~99wt%。6. 如权利1所述一种用静电纺制备隔热纤维膜的方法，其特征在于，将上述隔热纳米 粉体、分散剂、交联剂、丙烯腈置于容器中简单搅拌混合后，采用离心式纳米研磨机研磨1~ 5 h，所得均勾纺丝液中纳米粉体的粒径为30~100 nm。7. 如权利1~6所述一种用静电纺制备隔热纤维膜的方法，其特征在于:将上述纺丝液 置于喷管中，喷丝头直径0.4~0.6 mm，喷丝头距挡板距离10~15 cm，静电纺电压5~15 kv，在该条件控制下完成静电纺即可得到隔热纤维膜。
【文档编号】D04H1/728GK106012306SQ201610553878
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月14日
【发明人】何丹农, 张现, 张春明, 林琳, 王岩岩, 金彩虹
【申请人】上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司