1.一种多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:将聚酰亚胺气凝胶进行等离子处理,然后浸涂二维热电纳米材料分散液,洗涤,干燥,获得多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶;所述二维热电纳米材料分散液是将二维热电纳米材料分散于溶剂中得到;二维热电纳米材料为碲化铋、碳化钛和二硫化钼的一种或多种;
所述二维热电纳米材料为碲化铋、碳化钛和二硫化钼的一种或多种;其片层厚度为0.5
5 nm,片层宽度为50 1500 nm;
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所述等离子处理的条件为氧气氛围,压力为0.5 1.5 MPa,功率为200 500 W,处理的时~ ~间为5 10 min;
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所述分散液中溶剂为水、乙醇、乙二醇和环己烷的一种以上;
所述二维热电纳米材料分散液的浓度为5 20 mg/mL;所述浸涂的时间为0.5 2 h;浸涂~ ~的次数为1 10次,在进行下次浸涂前,去除气凝胶中多余分散液。
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2.根据权利要求1所述多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶的制备方法,其特征在于:所述洗涤是指采用水洗涤,洗涤的次数为2 5次;所述干燥的温度为50 80 ℃,干燥的时间为4 18 h。
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3.根据权利要求1所述多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶的制备方法,其特征在于:所述聚酰亚胺气凝胶的制备方法,包括以下步骤:
1)水溶性聚酰胺酸的制备:将二胺单体溶解于极性非质子溶剂中,获得二胺单体溶液;
加入二酐单体,反应3 5h,再缓慢加入有机胺,继续反应3 6h,洗涤,干燥,得到聚酰胺酸;
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2)聚酰亚胺气凝胶的制备:将步骤1)的聚酰胺酸、有机胺和水混合,冷冻干燥,随后通过热酰亚胺化还原得到聚酰亚胺气凝胶;
步骤1)中所述二胺单体包括4,4’‑二氨基二苯醚、3,4’‑二氨基二苯醚、2,2’‑二甲基联苯胺和4,4’‑二氨基二苯甲烷中的一种或多种;
步骤1)所述二酐单体包括3,3’, 4,4’‑联苯四羧酸二酐、4,4’‑联苯醚二酐、3,3’,4,
4’‑二苯酮四酸二酐和均苯四甲酸二酐中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶的制备方法,其特征在于:步骤1)中所述极性非质子溶剂包括二甲基乙酰胺、N‑甲基吡咯烷酮和二甲基甲酰胺的一种或多种;
步骤1)中二胺单体与二酐单体的摩尔比为0.8:1 1:1,二胺单体与极性非质子溶剂的~摩尔体积比为(0.01 0.05) mol:(50 300)mL;
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步骤1)中二胺单体与有机胺的摩尔体积比为(0.01 0.05) mol:(3 10)mL;
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步骤1)和步骤2)所述有机胺各自为三乙胺、二丙胺和正己胺的一种或多种;
步骤2)中聚酰胺酸在聚酰胺酸、有机胺和水中的质量百分比为0.5 10 wt%,聚酰胺酸~与有机胺的质量比为1: 0.04 1: 0.1;
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步骤2)中热酰亚胺化的处理工艺包含三个阶段,三个阶段都在氮气或者氩气保护的气氛下进行;第一阶段以5 20 ℃/min升温至80 100 ℃,保温1 3 h;第二阶段以5 20 ℃/min~ ~ ~ ~升温至120 150 ℃,保温1 2 h;第三阶段以5 20 ℃/min升温至180 250 ℃,保温1 2 h。
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5.根据权利要求3所述多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶的制备方法,其特征在于:步骤1)中所述反应是在搅拌的条件下进行,搅拌的转速为200 500 r/min;所述继续反~应在搅拌的条件下进行,搅拌的转速为200 500 r/min;
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步骤1)中所述洗涤是指采用0 2 ℃的水洗涤,洗涤的次数为3 4次;所述干燥为冷冻干~ ~燥,冷冻干燥的条件为‑50 0 ℃、10 230 Pa下冷冻干燥24 72 h;
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步骤1)中所述聚酰胺酸的具体制备步骤:在0 5 ℃条件下,将二胺单体溶解于极性非~质子溶剂中,获得二胺单体溶液;将二酐单体逐渐加入二胺单体溶液中,反应3 5h,再缓慢~加入有机胺,继续反应3 6h,洗涤,干燥,得到聚酰胺酸;
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步骤2)中所述混合是指300 500 r/min下搅拌0.5 3 h;所述冷冻干燥为于‑50 ‑40℃,~ ~ ~
20 50 Pa下冷冻干燥12 72 h。
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6.一种由权利要求1 5任一项所述制备方法得到的多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶。
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7.根据权利要求6所述多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶的应用,其特征在于:所述多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶在隔热、压阻传感、火灾预警和/或温度感知领域中的应用。
8.根据权利要求6所述多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶的应用,其特征在于:所述多功能阻燃聚酰亚胺气凝胶在建筑装饰、航天航空、交通运输、电子皮肤中的应用。