一種用靜電紡制備隔熱纖維膜的方法
【專利摘要】本發(fā)明主要提供了一種用靜電紡制備隔熱纖維膜的方法，所述的隔熱纖維膜包含有以下的組分：丙烯腈、交聯(lián)劑、隔熱納米粉體和分散劑；其中隔熱納米粉體所占質(zhì)量比為0.5～2 wt%，分散劑使用量為0.5～4 wt%，將上述材料在離心式納米研磨機中進行共混分散，再采用靜電紡的方式制備為隔熱纖維膜。該方法充分利用了隔熱納米粉體自身具有的靜電性能在靜電紡的方式下制備為高孔隙率的纖維膜，產(chǎn)生了納米粉體本身和孔隙結構的雙重隔熱效果，具有良好的應用前景。
【專利說明】
-種用靜電紡制備隔熱纖維膜的方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明設及一種用納米纖維的制備方法，尤其是一種功能納米纖維膜的方法。
【背景技術】
[0002] 1934年美國人化rmhals發(fā)明了一種利用靜電斥力來生產(chǎn)聚合物纖維的裝置并申 請了專利，運被公認是利用靜電紡絲技術來制備纖維的開端今年來隨著納米技術的研究和 發(fā)展，靜電紡絲技術也獲得了快速的發(fā)展，其纖維一般在幾納米至幾微米之間，運些纖維構 成的=維結構材料具有機械穩(wěn)定性好、纖維膜孔徑小、孔隙率高、連續(xù)性好等特性。運種種 優(yōu)勢使得其在空氣凈化、水處理、醫(yī)療衛(wèi)生、個體防護等領域具有應用。
[0003] 傳統(tǒng)在外墻的保溫隔熱系統(tǒng)中EI^板薄抹灰和EI^顆粒保溫漿料，運些隔熱層的主 要成分為有機發(fā)泡物質(zhì)，其存在變形系數(shù)差、穩(wěn)定性差、易開裂、強度低等問題，因此很多企 業(yè)采用無機材料隔熱的方式將其取代，隔熱無機漿料與之相比具有強度較高、變形小、綠色 環(huán)保等優(yōu)勢。但是漿料形式的隔熱涂層，自重較高、耐沖擊力差、成本較高，需要進一步的改 進來達到市場應用的需求。
[0004] 嗯挫嘟是一種五元雜環(huán)化合物，分子中還有一個雙鍵，根據(jù)雙鍵位置的不同，又劃 分為2-嗯挫嘟、3-嗯挫嘟、4-嗯挫嘟=種不同化合物，嗯挫嘟化學性質(zhì)活潑，易與酸、酸酢、 堿、環(huán)氧物、醋等等化合物反應，在不同化合物交聯(lián)領域有較多應用，同時也能增強復合化 合物的多種功能性，是解決復雜需求的良好途徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種用靜電紡制備隔熱纖維膜的制備方 法，該方法結合了有機和無機隔熱的雙重優(yōu)勢，既能有效的隔絕熱量、又利用聚合物交聯(lián)得 到具有較好的初性且輕質(zhì)利于施工、綠色環(huán)保，符合當前材料的發(fā)展需求。
[0006] -種用靜電紡制備隔熱纖維膜的方法，其特征在于，所述的隔熱纖維膜包含有W 下的組分:丙締臘、交聯(lián)劑、隔熱納米粉體和分散劑;其中隔熱納米粉體所占質(zhì)量比為0.5~ 2 wt%，分散劑使用量為0.5~4 wt%，將上述材料在離屯、式納米研磨機中進行共混分散，再 采用靜電紡的方式制備為隔熱纖維膜。
[0007] 所用隔熱納米粉體為玻璃微珠、膨脹賠石中的一種或多種，使用量為紡絲液質(zhì)量 的0.5~2 wt〇/〇。
[000引采用的交聯(lián)劑為2-嗯挫嘟、3-嗯挫嘟、4-嗯挫嘟中的一種，使用量為粉體質(zhì)量的 0.5~4wt%D
[0009] 選用的分散劑為硅烷偶聯(lián)劑、脂肪醇聚氧乙締酸、脂肪醇酸憐酸醋鹽中的一種或 多種，使用量為粉體質(zhì)量的0.5~4wt%。
[0010] 所用丙締臘的質(zhì)量為紡絲液的98~99wt%。
[0011] 將上述隔熱納米粉體、分散劑、交聯(lián)劑、丙締臘置于容器中簡單攬拌混合后，采用 離屯、式納米研磨機研磨1~5 h，所得均勻紡絲液中納米粉體的粒徑為30~100 nm。
[0012] 將上述紡絲液置于噴管中，噴絲頭直徑0.4~0.6 mm，噴絲頭距擋板距離10~15 cm,靜電紡電壓5~15 kv，在該條件控制下完成靜電紡即可得到隔熱纖維膜。
[0013] 本發(fā)明采用靜電紡制備隔熱纖維膜，兼具無機納米材料隔熱和高孔隙率纖維膜隔 熱雙重效果，利用交聯(lián)劑使納米材料不僅是分散，而且同分散劑交聯(lián)于基體分子鏈，得到了 高強度、耐沖擊的纖維膜。
【具體實施方式】
[0014] 實施例1: 取98 g丙締臘、0.OSg 2-嗯挫嘟、2 g玻璃微珠、0.08 g硅烷偶聯(lián)劑，置于攬拌蓋中進行 攬拌混合，取出混合漿料并將其置于離屯、式納米研磨機中進行納米分散研磨1 h，待其粒徑 達到100 nm時為合格紡絲液。將紡絲液置于靜電紡噴管中，噴絲頭直徑0.6 mm，距離擋板距 離10 cm,控制電壓為15 kv，然后進行靜電紡絲即可制得隔熱纖維膜。采用石棉網(wǎng)作為對比 樣，在太陽光燈下進行隔熱測試，表1為隔熱纖維膜隔熱測試結果。
[001引實施例2: 取98.5 g丙締臘、0.02g 3-嗯挫嘟、1 g膨脹賠石、0.02 g脂肪醇聚氧乙締酸，置于攬拌 蓋中進行攬拌混合，取出混合漿料并將其置于離屯、式納米研磨機中進行納米分散研磨3 h， 待其粒徑達到50 nm時為合格紡絲液。將紡絲液置于靜電紡噴管中，噴絲頭直徑0.5 mm，距 離擋板距離13 cm,控制電壓為10 kv，然后進行靜電紡絲即可制得隔熱纖維膜。
[0016] 實施例3: 取99 g丙締臘、0.025g 4-嗯挫嘟、0.25 g玻璃微珠、0.25 g膨脹賠石、0.025 g脂肪醇 酸憐酸醋鹽，置于攬拌蓋中進行攬拌混合，取出混合漿料并將其置于離屯、式納米研磨機中 進行納米分散研磨5 h，待其粒徑達到30 nm時為合格紡絲液。將紡絲液置于靜電紡噴管中， 噴絲頭直徑0.4 mm，距離擋板距離15 cm,控制電壓為5 kv，然后進行靜電紡絲即可制得隔 熱纖維膜。
[0017] 表1為實施例1中的隔熱測試結果
【主權項】
1. 一種用靜電紡制備隔熱纖維膜的方法，其特征在于，所述的隔熱纖維膜包含有以下 的組分:丙烯腈、交聯(lián)劑、隔熱納米粉體和分散劑;其中隔熱納米粉體所占質(zhì)量比為0.5~2 wt%，分散劑使用量為0.5~4 wt%，將上述材料在離心式納米研磨機中進行共混分散，再采 用靜電紡的方式制備為隔熱纖維膜。2. 如權利1所述一種用靜電紡制備隔熱纖維膜的方法，其特征在于，所用隔熱納米粉 體為玻璃微珠、膨脹輕石中的一種或多種，使用量為紡絲液質(zhì)量的〇.5~2 wt%。3. 如權利1所述一種用靜電紡制備隔熱纖維膜的方法，其特征在于，采用的交聯(lián)劑為2-噁唑啉、3-噁唑啉、4-噁唑啉中的一種，使用量為粉體質(zhì)量的0.5~4wt%。4. 如權利1所述一種用靜電紡制備隔熱纖維膜的方法，其特征在于，選用的分散劑為硅 烷偶聯(lián)劑、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇醚磷酸酯鹽中的一種或多種，使用量為粉體質(zhì)量的 0.5~4wt%。5. 如權利1所述一種用靜電紡制備隔熱纖維膜的方法，其特征在于，所用丙烯腈的質(zhì)量 為紡絲液的98~99wt%。6. 如權利1所述一種用靜電紡制備隔熱纖維膜的方法，其特征在于，將上述隔熱納米 粉體、分散劑、交聯(lián)劑、丙烯腈置于容器中簡單攪拌混合后，采用離心式納米研磨機研磨1~ 5 h，所得均勾紡絲液中納米粉體的粒徑為30~100 nm。7. 如權利1~6所述一種用靜電紡制備隔熱纖維膜的方法，其特征在于:將上述紡絲液 置于噴管中，噴絲頭直徑0.4~0.6 mm，噴絲頭距擋板距離10~15 cm，靜電紡電壓5~15 kv，在該條件控制下完成靜電紡即可得到隔熱纖維膜。
【文檔編號】D04H1/728GK106012306SQ201610553878
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月14日
【發(fā)明人】何丹農(nóng), 張現(xiàn), 張春明, 林琳, 王巖巖, 金彩虹
【申請人】上海納米技術及應用國家工程研究中心有限公司