一种混合硅源共聚制备柔性气凝胶复合保温材料的方法技术

一种混合硅源共聚制备柔性气凝胶复合保温材料的方法，它涉及气凝胶复合保温材料的制备方法。它要解决现有的二氧化硅气凝胶的制备方法操作繁琐、周期长、溶剂置换造成废液量多的技术问题。本方法：一、用正硅酸酯与含有疏水基团的硅源制备硅溶胶；二、硅溶胶调节pH值后，加入化学干燥控制剂，微波干燥；三、用醇类溶剂置换；四、洗涤；五、干燥，得到柔性气凝胶复合保温材料。该材料有弹性且能0～60°弯曲，无掉粉。其具有疏水性，接触角达到140～143°，在平均300℃其导热系数为0.035～0.036W/(m×k)，在平均500℃其导热系数为0.065～0.066W/(m×k)。可用于保温领域。

Preparation of flexible aerogel composite thermal insulation material by mixing silicon source copolymerization

A method for preparing flexible aerogel composite thermal insulation material by mixing silicon source copolymerization is described, which relates to the preparation method of aerogel composite thermal insulation material. It has to solve the technical problems of the existing preparation methods of silica aerogels, such as cumbersome operation, long cycle, and large amount of waste liquid generated by solvent replacement. The method is as follows: 1. Prepare silicasilicate by using silicic acid ester and silicon source containing hydrophobic group; two. After adjusting the pH value of silica sol, add chemical drying control agent, microwave drying; three, replace with alcohol solvent; four, wash; five, dry, get the flexible aerogel composite thermal insulation material. The material is elastic and can bend at 0-60 degrees without powder dropping. Its contact angle is 140-143 degrees, its thermal conductivity is 0.035-0.036W/(m * k) at an average temperature of 300 degrees, and 0.065-0.066W/(m * k) at an average temperature of 500 degrees. It can be used in the field of thermal insulation.

【技术实现步骤摘要】
一种混合硅源共聚制备柔性气凝胶复合保温材料的方法
本专利技术涉及气凝胶复合保温材料的制备方法，属于新型保温材料

技术介绍
气凝胶，英文名称为“aerogel”，意为“飞行的凝胶”，是一种具有纳米多孔结构的新型材料，在众多领域均显示优越的性能，被称为改变世界的神奇材料，是具有巨大应用价值的军民两用技术。气凝胶因成分不同，主要有二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、氧化锆气凝胶和碳气凝胶等。其中二氧化硅气凝胶因具有纳米多孔网络结构，孔隙率高达80％～99.8％且孔洞典型尺寸为1～100nm，它的室温导热系数可低达0.013w/(m·k)，具有优异的绝热性能，在航空航天、石油化工、电力冶金、船舶车辆、精密仪器、冰箱冷库、服装帐篷、建筑节能等领域的有广阔的应用前景，是传统隔热材料革命性替代产品。现有的二氧化硅气凝胶的制备方法一般是以水玻璃、硅烷等为硅源，加入酸性有机溶剂进行反应后，制备出硅溶胶，再经过凝胶、老化、干燥过程，获得二氧化硅气凝胶材料。申请号为201410270352.9的中国专利公开了一种二氧化硅气凝胶材料及其制备方法，该方法以水玻璃为硅源，通过添加不含氯离子和氟离子的含酸有机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合硅源共聚制备柔性气凝胶复合保温材料的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、按正硅酸酯与含有疏水基团的硅源的摩尔比为1:(1～40)，将正硅酸酯与含有疏水基团的硅源混合均匀，得到混合硅源；再向混合硅源中加入有机酸、表面活性剂和醇类溶剂，其中加入正硅酸酯的量与有机酸的摩尔比为1:(10‑3～10‑2)，加入的总硅源量与表面活性剂的质量比为1:(0.005～0.08)，加入正硅酸酯的量与醇类溶剂的摩尔比为1:(8～30)；在搅拌条件下加热发生反应，得到硅溶胶；二、用碱将步骤一得到的硅溶胶的pH调节至6.5～11.5，然后加入化学干燥控制剂，加入正硅酸酯的量与化学干燥控制剂的摩尔比为1...

【技术特征摘要】
1.一种混合硅源共聚制备柔性气凝胶复合保温材料的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、按正硅酸酯与含有疏水基团的硅源的摩尔比为1:(1～40)，将正硅酸酯与含有疏水基团的硅源混合均匀，得到混合硅源；再向混合硅源中加入有机酸、表面活性剂和醇类溶剂，其中加入正硅酸酯的量与有机酸的摩尔比为1:(10-3～10-2)，加入的总硅源量与表面活性剂的质量比为1:(0.005～0.08)，加入正硅酸酯的量与醇类溶剂的摩尔比为1:(8～30)；在搅拌条件下加热发生反应，得到硅溶胶；二、用碱将步骤一得到的硅溶胶的pH调节至6.5～11.5，然后加入化学干燥控制剂，加入正硅酸酯的量与化学干燥控制剂的摩尔比为1:(0.1～0.8)，混合均匀后，直接放入到微波干燥箱中固化或者浸渍到增强材料中再放入到微波干燥箱中固化，得到凝胶或者复合凝胶材料；三、向步骤二得到的凝胶或者复合凝胶材料中加入醇类溶剂，进行间歇加热超声处理；四、将经步骤三处理的凝胶或者复合凝胶材料加入到有机溶剂中，在30～85℃的条件下洗涤6～24小时，洗涤2～8次，完成置换；五、将经步骤四处理的凝胶或者复合凝胶材料进行干燥，得到柔性气凝胶复合保温材料。2.根据权利要求1所述的一种混合硅源共聚制备柔性气凝胶复合保温材料的方法，其特征在于步骤一中所述的正硅酸酯为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸异丙酯或正硅酸丁酯。3.根据权利要求1或2所述的一种混合硅源共聚制备柔性气凝胶复合保温材料的方法，其特征在于步骤一中所述的含有疏水基团的硅源为甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪冠丞，张磊，李季，
申请(专利权)人：江西宏柏新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36