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专利号: 2020114149055
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种聚甲基丙烯酰亚胺杂化气凝胶的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、以甲基丙烯酸和甲基丙烯腈或者以甲基丙烯酸和丙烯腈为单体,加入交联剂、引发剂和有机溶剂在恒温水浴条件下,通过自由基溶液聚合制备聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)预聚物的溶液;

步骤二、在PMI预聚物溶液中加入叔胺类化合物反应制成PMI预聚物季胺盐,不断搅拌之后形成均匀稳定溶液后,继续静置反应;

步骤三、使用丙酮分离PMI预聚物季胺盐,反复洗涤使PMI预聚物季胺盐变为较硬的白色团状固体,并干燥处理去除丙酮;

步骤四、使用超声仪将共分散剂均匀地分散到去离子水中,制备共分散剂混合液;使用超声仪将钠基蒙脱土均匀地分散到去离子水中,加热并剧烈搅拌后制得钠基蒙脱土悬浮液;再将共分散剂混合液和钠基蒙脱土悬浮液混合均匀,随后加入PMI预聚物季胺盐,使PMI预聚物季胺盐溶解,制备含有无机纳米粒子的PMI预聚物季胺盐的水溶液;

步骤五、将步骤四的含有无机纳米粒子的PMI预聚物季胺盐的水溶液置于低温下冷冻凝固;

步骤六、将凝固的含有无机纳米粒子的PMI预聚物季胺盐冷冻干燥,干燥后得到PMI预聚物季胺盐杂化气凝胶;

步骤七、将PMI预聚物季胺盐杂化气凝胶热处理后,得到PMI/钠基蒙脱土/共分散剂杂化气凝胶。

2.根据权利要求1所述的一种聚甲基丙烯酰亚胺杂化气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤一所述原料按重量份计,包括第一单体甲基丙烯酸40‑60份,第二单体甲基丙烯腈或丙烯腈60‑40份,引发剂0.1份‑2份,交联剂0.1‑3份,单体总质量为有机溶剂与单体总质量的

10wt%‑35wt%之间。

3.根据权利要求1所述的一种聚甲基丙烯酰亚胺杂化气凝胶的制备方法,其特征在于,所述交联剂为丙烯酰胺、氧化镁、甲基丙烯酸烯丙酯、亚甲基双丙烯酰胺或1,3‑丙二醇中任一种,所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或过氧化二苯甲酰中任一种,所述有机溶剂为二甲基亚砜或N,N‑二甲基甲酰胺中任一种,所述叔胺类化合物为三乙胺、三丁胺或N,N‑二异丙基乙胺中任一种,所述共分散剂为锂皂石、累托石或凹凸棒石中任一种。

4.根据权利要求1所述的一种聚甲基丙烯酰亚胺杂化气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤二中叔胺类化合物与甲基丙烯酸的摩尔比范围为1:1到3:1之间。

5.根据权利要求1所述的一种聚甲基丙烯酰亚胺杂化气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤四中钠基蒙脱土和共分散剂的质量比为1:1。

6.根据权利要求1所述的一种聚甲基丙烯酰亚胺杂化气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤四中共分散剂与钠基蒙脱土的总质量与PMI预聚物季胺盐的质量比为1:10至1:40。

7.根据权利要求1所述的一种聚甲基丙烯酰亚胺杂化气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤六中热处理的温度为160‑180℃。