【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气凝胶制备领域,尤指一种具有柔韧性二氧化硅气凝胶的制备方法。
技术介绍
气凝胶是一种轻质、多孔的固体材料,粒子尺寸介于1-100nm之间,是典型的纳米材料,其孔隙率可达80一99.8%。由于气凝胶具有特异的多孔纳米网络结构,使得其具有其他固体材料无可比拟的卓越性能,其密度最低可达3kg/m3,比表面积可以达到1000m2/g以上,热导率极低,室温真空热导率甚至可以达到0.001wm-1·K-1,气凝胶的这些优异性能使得其具有十分广泛的用途。目前,柔韧性二氧化硅气凝胶的制备方法主要有两种:(1)硅烷作为前驱体,以醇为溶剂,采用酸、碱溶液分别作为催化剂。水解反应得到多轻基硅烷后,再加入碱,得到网络状的凝胶。将湿凝胶放置老化,期间进行多次洗涤,除去残余的溶剂,最后通过超临界流体干燥,就可以得到柔韧性的二氧化硅气凝胶;(2)采用交联剂交联湿凝胶,然后经过超临界干燥工艺来制备柔韧性二氧化硅气凝胶。这种方法一般是先制备湿凝胶,然后往凝胶体系中加入交联剂,交联剂会与湿凝胶表面的特定基团反应,发生缩聚反应并释放一些小分子的产物,交联剂与湿凝胶以化学键的形式结合在一起,得到新的网络状的凝胶,通过溶剂置换,除去小分子产物和残余溶剂,再经过超临界干燥工艺即得大块状的气凝胶。上述两种方法都是采用的是有机硅烷材料作为原料,价格昂贵,且都需要采用超临界工艺实现干燥,工艺复杂、成本高,都不适于大规模推广使用。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术提供一种具有柔韧性二氧化硅气凝胶的制备方法,以实现原料来源便宜,价格价廉,工艺简单等优势。为实现上述目的,本专利技术提供一种具 ...
【技术保护点】
一种具有柔韧性二氧化硅气凝胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:a.配液:配制硅酸钠溶液和三聚氰胺溶液,所述硅酸钠溶液中二氧化硅的重量百分比为3‑5wt%,三聚氰胺加入水中配制成饱和溶液;b.强酸性离子交换树脂的再生:将强酸性离子交换树脂加入离子交换柱,加入3‑5%的盐酸,浸泡12小时,随后放掉盐酸并利用去离子水洗至ph4‑5,备用;c.二氧化硅前驱体的制备:将步骤a中配制好的硅酸钠溶液以300‑500mL/h的速度加入离子交换柱,离子交换柱出口处的pH值保持在2.5‑3.5;d.混合:将步骤c制备的二氧化硅前驱体加入混合釜,加入配制好的三聚氰胺饱和溶液,混合20‑30分钟,其中三聚氰胺质量为二氧化硅质量的10‑15%;e.老化:向步骤d中形成的混合物中,加入氨水调整pH至8‑9,形成混合溶胶,并在常温下搅拌10‑20分钟;f.成型:将步骤e形成的溶胶倒入模具中,在50‑60℃下保温至凝胶并老化15‑20小时;g.溶剂置换:将步骤f形成的凝胶在10‑15℃下利用醇类物质或酮类物质进行水的置换,将凝胶中水含量置换至0.1%以下;h.干燥:将步骤g形成的凝胶利用温度120‑150℃氮气进 ...
【技术特征摘要】
1.一种具有柔韧性二氧化硅气凝胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:a.配液:配制硅酸钠溶液和三聚氰胺溶液,所述硅酸钠溶液中二氧化硅的重量百分比为3-5wt%,三聚氰胺加入水中配制成饱和溶液;b.强酸性离子交换树脂的再生:将强酸性离子交换树脂加入离子交换柱,加入3-5%的盐酸,浸泡12小时,随后放掉盐酸并利用去离子水洗至ph4-5,备用;c.二氧化硅前驱体的制备:将步骤a中配制好的硅酸钠溶液以300-500mL/h的速度加入离子交换柱,离子交换柱出口处的pH值保持在2.5-3.5;d.混合:将步骤c制备的二氧化硅前驱体加入混合釜,加入配制好的三聚氰胺饱和溶液,混合20-30分钟,其中...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡颖妮,胡湘仲,胡伟民,
申请(专利权)人:广州凌玮科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:广东;44
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