一种气凝胶材料及其制备方法和应用_2

文档序号:8212210阅读:来源:国知局
riethylamine); (2) 混合:首先将步骤(1)称取的六亚甲基二异氰酸酯三聚体和丙酮混合均匀后,向混 合液中加入去离子水,再加入碱性催化剂三乙胺,混合均匀; (3) 后期处理:将步骤(2)得到的混合液使用磁棒搅拌器均匀搅拌IOmin后,静置3h后 形成气凝胶,将气凝胶注入到聚丙烯塑料(polypropylene)模具中成型干燥得到气凝胶材 料。
[0029] 实施例2制备得到的气凝胶材料的密度约为:0. 17g/cm3,为中密度的气凝胶材料。
[0030] 实施例3 : (1) 称取原料:称取7克六亚甲基二异氰酸酯三聚体(Desmodur N3300A)、94毫升 的极性溶剂乙腈、0. 2毫升的去离子水,以及质量百分含量为0. 05%的碱性催化剂三乙胺 (Triethylamine); (2) 混合:首先将步骤(1)称取的六亚甲基二异氰酸酯三聚体和丙酮混合均匀后,向混 合液中加入去离子水,再加入碱性催化剂三乙胺,混合均匀; (3) 后期处理:将步骤(2)得到的混合液使用磁棒搅拌器均匀搅拌IOmin后,静置12h 后形成气凝胶,将气凝胶注入到聚丙烯塑料(polypropylene)模具中成型干燥得到气凝胶 材料。
[0031] 实施例3制备得到的气凝胶材料的密度约为:0. 07g/cm3,为低密度的气凝胶材料。
[0032] 图1为实施例1制备得到的气凝胶材料的电镜图。
[0033] 如图1所示:实施例1制备得到的气凝胶材料具有大量微观孔洞,平均孔洞直径为 32nm ;比表面积:62m2/g ;密度:330kg/m3;导热系数:0. 037W/mK ;孔隙率:70. 2% ;吸水性: 2% ;精油吸附能力:8倍重量吸收。
[0034] 而实施例2制备得到的中等密度气凝胶材料的特性包括:平均孔洞直径为40nm ; 比表面积:68m2/g ;密度:170kg/m3;导热系数:0. 032W/mK ;孔隙率:86% ;吸水性:4% ;精油 吸附能力:9倍重量吸收。
[0035] 实施例3制备得到的低密度气凝胶材料(使用乙腈溶齐IJ)的特性包括:孔洞直径为 19nm ;比表面积:25m2/g ;密度:73kg/m3;导热系数:0. 026W/mK ;孔隙率:94% ;吸水性:5% ; 精油吸附能力:10倍重量吸收。
[0036] 上述实施例制备得到的气凝胶材料可以用作缓释材料。且所述的缓释材料的形态 几乎可以是任何几何形态,该形态可由模具的形态决定,也可将块状气凝胶材料进行机械 加工(比如切割,打磨等)为理想的形状,比如片状。缓释材料的形态还可以为气凝胶材料经 过研磨形成的颗粒状粉体,或将所述的颗粒状粉体通过类似于制药、胶囊等生产工艺中使 用固体胶粘接成块后再压成所需形态的产品整体,固体胶可以为聚维酮、微晶纤维素、淀粉 等一种或多种。而所述的缓释材料则应用于制备驱虫剂或油性香水。
[0037] 实施例4: 将实施例3制备得到的气凝胶材料5g放入油性驱蚊剂中吸附2-10小时后,测量了 吸附后的重量,测算出液体吸收率,然后放置于室温空气中测试重量释放率,本气凝胶材料 (聚脲气凝胶)具有非常优良的缓释效能,液体释放速度很均匀,缓释时间长达一个月。
[0038] 实施例5: 将实施例3制备得到的气凝胶材料5g放入油性香水中吸附2-10小时后,也测量了吸 附后的重量,测算出液体吸收率,然后放置于室温空气中测试重量释放率,吸附和缓释能力 同样很好。
[0039] 实施例4和实施例5所述的气凝胶材料的吸附和缓释能力如表1所示: 表1 :
【主权项】
1. 一种气凝胶材料,其特征在于,所述的气凝胶材料具有以下性能参数: 平均孔洞直径:5nm-80nm ; 比表面积:5_300m2/g ; 密度:50-500kg/m3; 导热系数:〇. 018-0. 060W/mK ; 孔隙率:60-99 % ; 吸水性:< 5% ; 液体吸附能力:5-15倍重量吸收。
2. 根据权利要求1所述的一种气凝胶材料,其特征在于,所述的气凝胶材料为聚脲气 凝胶。
3. 根据权利要求1或2所述的一种气凝胶材料,其特征在于,包括以下组分且各组分的 质量百分含量分别为: 六亚甲基二异氰酸酯三聚体:5-52% ; 极性溶剂:48-95% ; 碱性催化剂:〇. 05-1% ; 去离子水:余量。
4. 根据权利要求3所述的一种气凝胶材料,其特征在于,所述的极性溶剂为乙腈、丙酮 二甲基甲酰胺中的至少一种。
5. 根据权利要求3所述的一种气凝胶材料,其特征在于,所述的碱性催化剂为三乙胺。
6. -种权利要求1所述的气凝胶材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: (1) 称取原料:按照各组分的质量百分含量称取各组分; (2) 混合:首先将步骤(1)称取的六亚甲基二异氰酸酯三聚体和极性溶剂混合均匀后, 向混合液中加入去离子水,再加入碱性催化剂,混合均匀; (3) 后期处理:将步骤(2)得到的混合液均匀搅拌lOmin后,静置l-12h后形成气凝胶, 将气凝胶注入到模具中成型干燥得到气凝胶材料。
7. -种权利要求6所述的气凝胶材料在制备缓释材料中的应用。
8. 根据权利要求7所述的一种气凝胶材料在制备缓释材料中的应用,其特征在于,所 述的缓释材料的形态为气凝胶材料经过模具直接成型的产品整体、气凝胶材料经过研磨形 成的颗粒状粉体、将所述的颗粒状粉体通过固体胶粘接成块后再在经过机械加工成型的产 品整体中的任一种。
9. 根据权利要求7所述的一种气凝胶材料在制备缓释材料中的应用,其特征在于,所 述的固体胶为聚维酮、微晶纤维素、淀粉中的任一种或多种的混合物。
10. -种权利要求7所述的缓释材料在制备油性香水、驱虫剂中的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种气凝胶材料,具有以下性能参数:平均孔洞直径:5nm-80nm;比表面积:5-300m2/g;密度:50-500kg/m3;导热系数:0.018-0.060W/mK;孔隙率:60-99%;吸水性:<5%;液体吸附能力:5-15倍重量吸收。本发明所述的气凝胶材料液体吸附能力好,且具有优良的缓释性能,液体释放速度均匀,时间长,安全,无毒副作用,可广泛应用于驱虫剂或香水的缓释材料中。
【IPC分类】B01J20-28, B01J20-30, B01J20-22, B01J13-00, A61L9-05, A01P17-00, A01N25-18
【公开号】CN104525132
【申请号】CN201510004615
【发明人】胡文闯, 唐皓
【申请人】张家港万众一芯生物科技有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月6日
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