The invention relates to a preparation method of composite silica aerogel material and aerogel material prepared by the method. The preparation method includes the following steps: dissolving the mixed silicon source in an organic solvent and obtaining a solution A. The mixed silicon source includes methyl silicate, methyltrimethoxy silane and methacroleyl two ethylamine ethyl methoxy silane; the organic solvent is mixed with water to get the solution B; the solution A and solution B are at 10 to 100 degrees. The silica gel was replaced by organic solvent and then added to the organic solution of 2 methylene amyl two nitrile to be soaked for 10 ~ 100h. The silica gel was aged and dried, and the composite silica aerogel was obtained. The reaction system - NH2 and CN trivalent bonds reacted to form a high covalent bond, which made the silica aerogels encapsulated tightly in the shell of the polymer, thus ensuring the stability of the overall structure, and the macro performance of the aerogel was the increase of strength and toughness.
【技术实现步骤摘要】
一种复合二氧化硅气凝胶材料的制备方法及该方法制备的气凝胶材料
本专利技术涉及多孔材料制备
,特别是涉及一种复合二氧化硅气凝胶材料的制备方法及该方法制备的气凝胶材料。
技术介绍
二氧化硅气凝胶作为一种纳米多孔材料,其具有低热导率、高孔隙率的等优越的性能,使其在能源、化工、航空航天等领域具有广泛的应用前景。目前,二氧化硅气凝胶通常以正硅酸乙酯或正硅酸甲酯为硅源,经凝胶、老化、干燥等工艺制备而成。但是二氧化硅气凝胶本身的力学性能较低,受到外力作用时极易破碎或粉化,因此二氧化硅气凝胶的应用受到了极大的限制。纯二氧化硅气凝胶之所以易碎,主要原因是纳米网络结构中二级粒子间接触面积小,在受力过程中极易发生形变,造成连接处断裂,从而破坏整体结构。因此,很多科研工作者开始寻找性能更为优良的增强型复合二氧化硅气凝胶材料。为增强二氧化硅气凝胶的力学性能,研究人员采用多种增强材料(莫来石纤维、玻璃纤维、玻璃纤维布等)与二氧化硅气凝胶进行掺杂复合。美国ASPEN公司将纤维毡或预制件与气凝胶复合并实现了纤维增强气凝胶材料的产业化。但这种方法并未使气凝胶的基体材料与增强材料形成有效的共价键,因此二氧化硅气凝胶易碎的特点并未得到本质的改变。本专利技术在传统的二氧化硅气凝胶制备基础上引入有机基团对二氧化硅气凝胶进行改性,调控二氧化硅气凝胶的内部结构,制备了一种新型的高强度复合二氧化硅气凝胶材料。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于解决现有技术中存在的问题,提供了一种高强度复合二氧化硅气凝胶材料的制备方法,合成思路为以正硅酸甲酯和甲基丙烯酰氧丙基二胺乙基甲氧基硅烷作为硅源,与水反应,通 ...
【技术保护点】
1.一种复合二氧化硅气凝胶材料的制备方法,包括如下步骤:步骤1:将混合硅源溶解于有机溶剂中,得到溶液A,所述混合硅源包括硅酸甲酯、甲基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酰氧丙基二胺乙基甲氧基硅烷;将有机溶剂与水混合,得到溶液B;步骤2:将溶液A与溶液B在‑10~‑100℃下混合,搅拌均匀后静止,得到硅凝胶;步骤3:用有机溶剂将步骤2所得硅凝胶进行溶液置换,再加入到2‑亚甲基戊二腈的有机溶液中浸泡10~100h;步骤4:将步骤3所得硅凝胶老化、干燥后,得到复合二氧化硅气凝胶材料。
【技术特征摘要】
1.一种复合二氧化硅气凝胶材料的制备方法,包括如下步骤:步骤1:将混合硅源溶解于有机溶剂中,得到溶液A,所述混合硅源包括硅酸甲酯、甲基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酰氧丙基二胺乙基甲氧基硅烷;将有机溶剂与水混合,得到溶液B;步骤2:将溶液A与溶液B在-10~-100℃下混合,搅拌均匀后静止,得到硅凝胶;步骤3:用有机溶剂将步骤2所得硅凝胶进行溶液置换,再加入到2-亚甲基戊二腈的有机溶液中浸泡10~100h;步骤4:将步骤3所得硅凝胶老化、干燥后,得到复合二氧化硅气凝胶材料。2.根据权利要求1所述的复合二氧化硅气凝胶材料的制备方法,其特征在于:步骤1所述混合硅源、有机溶剂和水的体积比为14~20:23~38:7~11。3.根据权利要求1或2所述的复合二氧化硅气凝胶材料的制备方法,其特征在于:步骤1所述硅酸甲酯、甲基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酰氧丙基二胺乙基甲氧基...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱桁,孙南博,杨兴亮,田立倩,闫锦春,崔东朝,
申请(专利权)人:天津新滨工程技术检测有限公司,
类型:发明
国别省市:天津,12
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