The invention discloses a preparation method of a self hydrophobic silica aerogel composite material. The method comprises the following steps: 1) preparation of the sol; the sol is prepared by using the precursor of the silicon source, hydrophobic modifier, solvent, water and hydrolysis catalyst raw material; 2) the sol gel is prepared from the composite gel with the base material; 3) the aging of the alcohol gel; 4) the aging of the alcohol gel after aging. Silica aerogel composites were dried by CO2 drying; 5) the related properties of aerogel composites were tested. The self hydrophobic silica aerogel composite material prepared by the invention has excellent thermal insulation performance, waterproof performance, fire resistance and mechanical performance, and is convenient for construction. The preparation method avoids separate hydrophobic modification steps, simplifies the process production steps, is simple to operate, the process is controllable, and the production can be continuous.
【技术实现步骤摘要】
一种自疏水型二氧化硅气凝胶复合材料的制备方法
本专利技术涉及一种自疏水型二氧化硅气凝胶复合材料的制备方法,属于纳米复合材料制作
技术介绍
SiO2气凝胶是一种结构可控的轻质纳米多孔性非晶固态材料,其孔隙率高达80%~99.8%,孔洞尺寸为1~100nm,高比表面积200~1000m2/g,低密度变化范围3~500kg/m3,常温常压下热导率小于0.013W/m.K,比静止空气的热导率(0.026W/m.K)还低,是目前热导率最低的固体材料。目前,二氧化硅气凝胶产业化面临的主要问题包括:制备工艺复杂、制备周期长、原料价格昂贵、溶剂消耗量大、废液多等缺点,严重限制了气凝胶推广应用。通过选用廉价的原料和简化工艺流程可以有效的解决这一问题,对实现其工业化生产具有重大的现实意义。目前,国外从事气凝胶的研究与商业化的公司和研究机构主要集中在欧美地区和日本;在国内,自2012年以来相继有十几家企业进入SiO2气凝胶绝热保温行业,但生产规模都不大。目前,SiO2气凝胶复合材料主要用于热力工程、市政工程、航天航空和新能源汽车等领域,但生产成本的制约,在节能建筑、民用生活领域的应用少之又少。一种保温隔热性能优良,价格低廉,且自带疏水基团的纳米气凝胶材料会获得市场的认可并得以推广应用。因此,采用带有疏水基团的硅源作为疏水改性剂制备纳米气凝胶复合材料,不需要单独的工序进行疏水改性,工艺流程简单,且价格较专门的疏水改性剂便宜,对气凝胶复合材料的工业化扩大生产及其应用领域的拓宽具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种自疏水型二氧化硅气凝胶复合材料的制备方 ...
【技术保护点】
1.一种自疏水型二氧化硅气凝胶复合材料的制备方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:1)溶胶的配制,溶胶采用包括硅源前驱体、疏水改性剂、溶剂、水和水解催化剂原料进行配制;2)溶胶与基材复合凝胶制备醇凝胶;3)醇凝胶的陈化;4)陈化后醇凝胶的超临界CO2干燥制得二氧化硅气凝胶复合材料;5)气凝胶复合材料成品相关性能的检测。
【技术特征摘要】
1.一种自疏水型二氧化硅气凝胶复合材料的制备方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:1)溶胶的配制,溶胶采用包括硅源前驱体、疏水改性剂、溶剂、水和水解催化剂原料进行配制;2)溶胶与基材复合凝胶制备醇凝胶;3)醇凝胶的陈化;4)陈化后醇凝胶的超临界CO2干燥制得二氧化硅气凝胶复合材料;5)气凝胶复合材料成品相关性能的检测。2.根据权利要求1所述的自疏水型二氧化硅气凝胶复合材料的制备方法,其特征在于:所述硅源前驱体包括正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、三甲基氯硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上混合物;所述疏水改性剂包括甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷中的一种或两种组合;所述溶剂包括甲醇、乙醇、丁醇、质量分数96%以上的直链醇中的一种或两种以上的组合;所述水为纯水或超纯水;所述水解催化剂包括盐酸、草酸、硝酸、硫酸、醋酸,氨水、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或两种以上的组合。3.根据权利要求2所述的自疏水型二氧化硅气凝胶复合材料的制备方法,其特征在于:所述溶胶由如下摩尔比的组分配制而成:正硅酸乙酯:甲基三乙氧基硅烷:99%工业甲醇:水=1:0.57:39.55:0.77,水解催化剂体积加入量为上述混合液总体积的0.33‰。4.根据权利要求1所述的自疏水型二氧化硅气凝胶复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤2)中所述醇凝胶的制备是先将溶胶与碱性催化剂通过...
【专利技术属性】
技术研发人员:曹勇,朱成业,宋大为,
申请(专利权)人:贵州航天乌江机电设备有限责任公司,
类型:发明
国别省市:贵州,52
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