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一种二氧化硅气凝胶的高效制备工艺制造技术

技术编号:17185512 阅读:57 留言:0更新日期:2018-02-03 14:57
本发明专利技术公开了一种二氧化硅气凝胶的高效制备工艺,包括以下步骤:(1)湿凝胶的制备;(2)凝胶工序;(3)脱钠工序;(4)溶剂置换;(5)正己烷置换;(6)二氧化硅改性;(7)清洗;(8)烘干。本发明专利技术以水玻璃为硅源,不经过离子交换制备SiO2气凝胶,减少了很多生产工序和原料,从而降低了生产成本,能有效降低二氧化硅气凝胶的产品价格,性价比更趋合理,具有较高的环保、社会及经济价值。

A high efficient preparation process of silica aerogel

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化硅气凝胶的高效制备工艺
本专利技术涉及一种气凝胶制备技术,具体是一种二氧化硅气凝胶的高效制备工艺。
技术介绍
气凝胶,又称为干凝胶。当凝胶脱去大部分溶剂,使凝胶中液体含量比固体含量少得多,或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体,外表呈固体状,这即为干凝胶,也称为气凝胶。气凝胶也具凝胶的性质,即具膨胀作用、触变作用、离浆作用。气凝胶是密度很小的固体之一,密度为3千克每立方米,一般常见的气凝胶为硅气凝胶。近年来,随着经济的快速发展,对节能环保越来越重视。二氧化硅气凝胶作为一种目前世界上最好的保温材料,同样被人们越来越重视,但其生产成本过高,使性价比很不理想,让人们望而却步。因此,本专利技术提供一种二氧化硅气凝胶的高效制备工艺,其以Na2SiO3俗称泡花碱为硅源,不用对Na2SiO3做任何处理,直接凝胶生产出二氧化硅气凝胶;其生产成本比目前技术生产出的产品成本降低约30%,并且在生产过程中减少很多环境污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种二氧化硅气凝胶的高效制备工艺,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种二氧化硅气凝胶的高效制备工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二氧化硅气凝胶的高效制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:(1)湿凝胶的制备:①取硅酸钠盛于罐中,然后量取中性水加入罐,搅拌充分,得到水玻璃溶液,水玻璃溶液的模数3,浓度是37°;②至凝剂的调制:称取盐酸,调制成4‑5mol/L的稀盐酸,即得至凝剂,备用;(2)凝胶工序:将步骤②制备好的至凝剂滴入步骤①搅拌均匀的水玻璃溶液中,边滴加边充分搅拌,至凝剂的用量:每100ml水玻璃溶液加入7‑7.5ml的稀盐酸溶液,调节罐内混合物的PH值至10,一端时间后溶液开始凝胶,然后罐内恒温50‑70℃老化2‑3小时,得到湿凝胶块体;(3)脱钠工序:将上步老化好的湿凝胶块体打碎后,首先用去离子水清洗一遍,然...

【技术特征摘要】
1.一种二氧化硅气凝胶的高效制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:(1)湿凝胶的制备:①取硅酸钠盛于罐中,然后量取中性水加入罐,搅拌充分,得到水玻璃溶液,水玻璃溶液的模数3,浓度是37°;②至凝剂的调制:称取盐酸,调制成4-5mol/L的稀盐酸,即得至凝剂,备用;(2)凝胶工序:将步骤②制备好的至凝剂滴入步骤①搅拌均匀的水玻璃溶液中,边滴加边充分搅拌,至凝剂的用量:每100ml水玻璃溶液加入7-7.5ml的稀盐酸溶液,调节罐内混合物的PH值至10,一端时间后溶液开始凝胶,然后罐内恒温50-70℃老化2-3小时,得到湿凝胶块体;(3)脱钠工序:将上步老化好的湿凝胶块体打碎后,首先用去离子水清洗一遍,然后将湿凝胶盛于5-15倍湿凝胶体积的容皿中,加入中性水搅拌,每4-7小时换水一次,如此浸泡约36小时,检查每次浸泡后水的PH值,当PH值至6左右时,即可进行下一步;(4)溶剂置换:将上步所得湿凝胶沥干水,然后将湿凝胶盛于5-15倍湿凝胶体积的容皿中,加入乙醇缓慢搅拌,恒温50-70℃下浸泡,每4-6小时换乙醇一次,采用乙醇置换其中水分,检查每次浸泡后乙醇的度数,直至测得容皿中乙醇度数达到93度以上,即可进行下一步;(5)正己烷置换:上步用乙醇置换后的凝胶沥干后,加入凝胶体积1.5-3倍的正己烷,将凝胶在正己烷中浸泡2-4小时,直至浸透;(6)二氧化硅改性:以三甲基氯硅烷为改性剂,对正己烷置换后的凝胶进行改性修饰;(7)清洗:将沥干后的凝胶放入正己烷中浸泡,正己烷的加入量没过凝胶,每2-4小时换正己烷一次,检查每次浸泡后的正己烷的PH值,直至正己烷的PH值呈中性,然后排液并将凝胶沥干;(8)烘干:将沥半干的凝胶取出,移至烘干炉烘干,烘干温度70-90℃,烘干后即得成品。2.根据权利要求1所述的二氧化硅气凝胶的高效制备工艺,其特征在于,步骤①取硅酸钠盛于4-8倍硅酸钠体积以上的罐中,然后量取硅酸钠4倍体积的中性水加入罐。3.根据权利要求1所述的二氧化硅气凝胶的高效制备工艺,其特征在于,步骤②至凝剂的调制:称取盐酸,调制成4.8mol/L的稀盐酸,即得至凝剂,备用。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙学峰
申请(专利权)人:孙学峰
类型:发明
国别省市:山东,37

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