均相凝胶法二氧化硅气凝胶毡及其常压制备方法技术

公开了一种均相凝胶法二氧化硅气凝胶毡及其常压制备方法，该方法包括如下步骤：（1）配料：配制硅酸铵的水溶液；（2）浸渍：将玻璃纤维毡浸入配制好的硅酸铵水溶液中，浸泡至纤维饱和取出；（3）凝胶化：将步骤(2)生成的浸渍饱和硅酸铵水溶液的纤维毡，放入密闭容器中，通入二氧化碳保持至形成湿凝胶纤维毡止，然后通入蒸汽保温；（4）溶剂置换：将步骤（3）生成的湿凝胶纤维毡加入置换槽，加入无水乙醇，升温后浸泡；以及（5）干燥：将步骤（4）置换后的纤维毡，在氮气保护下采用微波干燥，从而制得均相凝胶二氧化硅气凝胶保温毡。

【技术实现步骤摘要】
均相凝胶法二氧化硅气凝胶毡及其常压制备方法
本专利技术涉及二氧化硅气凝胶毡
,尤其涉及一种均相凝胶法二氧化硅气凝胶毡及其常压制备方法。
技术介绍
二氧化硅气凝胶是一种X-射线无定型物质，具有空间三维网状结构，是一种具有纳米多孔结构的非晶态低密度材料，是目前已知的最轻的固体材料，也是迄今为止保温性能最好的材料。然而，二氧化硅气凝胶由于其强度低、脆性大，存在颗粒脱落的现象，导致使用时，受到很多限制。为改善这一缺陷，通常采用添加增强纤维的方法进弥补。目前比较成熟的二氧化硅气凝胶保温毡的生产方法包括超临界法和常压法。在常压法中，使用二氧化硅醇凝胶与纤维进行复合。复合时，将二氧化硅醇凝胶进行充分的打碎分散，使之分散到纤维毡的空隙中。但这种方法生产的二氧化硅凝胶是不连续相，保温过程中容易形成热沟流，造成保温效果的下降。因此，本领域中需要一种能够克服现有技术缺点的制备二氧化硅气凝胶毡的解决方案。
技术实现思路
为解决现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种均相凝胶法二氧化硅气凝胶毡及其常压制备方法。在本专利技术的一个方面，提供了一种均相凝胶法二氧化硅气凝胶毡常压制备方法，该方法包括如下步骤：（1）配料：配制硅酸铵的水溶液；（2）浸渍：将玻璃纤维毡浸入配制好的硅酸铵水溶液中，浸泡至纤维饱和取出；（3）凝胶化：将步骤(2)生成的浸渍饱和硅酸铵水溶液的纤维毡，放入密闭容器中，通入二氧化碳保持至形成湿凝胶纤维毡止，然后通入蒸汽保温；（4）溶剂置换：将步骤（3）生成的湿凝胶纤维毡加入置换槽，加入无水乙醇，升温后浸泡；（5）干燥：将步骤（4）置换后的纤维毡，在氮气保护下采用微波干燥，从而制得均相凝胶二氧化硅气凝胶保温毡。在本专利技术的另一个方面，提供了一种均相凝胶法二氧化硅气凝胶毡，其是使用根据本专利技术的任何一个实施例的一种均相凝胶法二氧化硅气凝胶毡常压制备方法制备的。根据本专利技术的实施例，由于将玻璃纤维毡浸入硅酸铵水溶液中后再进行凝胶化，而不是如现有技术中那样在凝胶之后再浸渍纤维，因此使得二氧化硅能够形成均一连续的二氧化硅凝胶，二氧化硅气凝胶毡在保温过程不会形成沟流。附图说明图1示出了根据本专利技术的实施例的一种均相凝胶法二氧化硅气凝胶毡及其常压制备方法的流程图。具体实施方式下面参照附图详细描述本专利技术的实施例。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属
的技术人员更全面地了解本专利技术。但是，对于所属
内的技术人员明显的是，本专利技术的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本专利技术并不限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本专利技术，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。本说明书中涉及的各术语的含义一般为本领域中的通常含义，或者为本领域技术人员在阅读本说明书之后所正常理解的含义。本说明书中的用语“包括”、“包含”是开放式的，即除了所提及的各要素外，还可能包括其他未提及的要素。本说明书中描述的各成分含量的具体数值仅用来表示各成分含量之间的比例关系，并不是用于将各成分含量限定于任何绝对数值。本说明书中描述的各成分含量的具体数值以及各工艺条件的具体数值用来表示该数值上下的一个范围，例如该数值上下15%的范围，而不是用于将其限定于一个精确的数值。现参照图1，其示出了根据本专利技术的实施例的一种均相凝胶法二氧化硅气凝胶毡常压制备方法。如图1中所示，该方法包括如下步骤：（1）配料：配制硅酸铵的水溶液；（2）浸渍：将玻璃纤维毡浸入配制好的硅酸铵水溶液中，浸泡至纤维饱和取出；（3）凝胶化：将步骤(2)生成的浸渍饱和硅酸铵水溶液的纤维毡，放入密闭容器中，通入二氧化碳保持至形成湿凝胶纤维毡止，然后通入蒸汽保温；（4）溶剂置换：将步骤（3）生成的湿凝胶纤维毡加入置换槽，加入无水乙醇，升温后浸泡；（5）干燥：将步骤（4）置换后的纤维毡，在氮气保护下采用微波干燥，从而制得均相凝胶二氧化硅气凝胶保温毡。在一些实施例中，在所述步骤（1）中，将硅酸铵加水配制成3-5%wt的水溶液。在一些实施例中，在所述步骤（3）中，将步骤(2)生成的浸渍饱和硅酸铵水溶液的纤维毡，放入密闭容器中，在温度40-50℃下通入二氧化碳保持至形成湿凝胶纤维毡止，然后通入80-90℃的蒸汽保温30-60分钟。在一些实施例中，在所述步骤（4）中，将步骤（3）生成的湿凝胶纤维毡加入置换槽，加入无水乙醇，升温至70-80℃浸泡6-8小时，反复浸泡4-6次。在一些实施例中，在所述步骤（5）中，将步骤（4）置换后的纤维毡，在氮气保护下采用微波干燥，干燥温度60-70℃，干燥6-7小时，从而制得均相凝胶二氧化硅气凝胶保温毡。以上参照附图描述了根据本专利技术的实施例的一种耐高温气凝胶纤维复合材料的制备方法，应指出的是，以上描述仅为示例，而不是对本专利技术的限制。在本专利技术的其他实施例中，该方法可包括更多、更少或不同的工艺步骤，且各工艺步骤中的各成分、配比以及工艺条件和参数可以与所描述和图示的不同。在本专利技术的另一个方面，还提供了一种均相凝胶法二氧化硅气凝胶毡，其是使用根据本专利技术的任何一个实施例的一种耐高温气凝胶纤维复合材料的制备方法制备的。下面描述本专利技术的几个具体实施例：实施例一1、配料：将硅酸铵加水配制成3%wt的水溶液备用；2、浸渍：将玻璃纤维毡浸入配制好的硅酸铵水溶液中，浸泡至纤维饱和取出；3、凝胶化：将浸渍饱和硅酸铵水溶液的纤维毡，放入密闭容器中，温度40℃下通入二氧化碳并保持至形成湿凝胶纤维毡止，然后通入90℃的蒸汽保温30分钟；4、溶剂置换：将湿凝胶纤维毡加入密闭的置换槽，加入无水乙醇，升温至80℃浸泡6小时，反复浸泡6次；5、干燥：将置换后的醇凝胶纤维毡，在氮气保护下采用微波干燥，干燥温度70℃，干燥6小时，从而制得均相凝胶二氧化硅气凝胶保温毡。实施例二1、配料：将硅酸铵加水配制成4%wt的水溶液备用；2、浸渍：将玻璃纤维毡浸入配制好的硅酸铵水溶液中，浸泡至纤维饱和取出；3、凝胶化：将浸渍饱和硅酸铵水溶液的纤维毡，放入密闭容器中，温度50℃下通入二氧化碳并保持至形成湿凝胶纤维毡止，然后通入85℃的蒸汽保温40分钟；4、溶剂置换：将湿凝胶纤维毡加入密闭的置换槽，加入无水乙醇，升温至75℃浸泡7小时，反复浸泡5次；5、干燥：将置换后的醇凝胶纤维毡，氮气保护下采用微波干燥，干燥温度65℃，干燥6.5小时，从而制得均相凝胶二氧化硅气凝胶保温毡。实施例三1、配料：将硅酸铵加水配制成5%wt的水溶液备用；2、浸渍：将玻璃纤维毡浸入配制好的硅酸铵水溶液中，浸泡至纤维饱和取出；3、凝胶化：将浸渍饱和硅酸铵水溶液的纤维毡，放入密闭容器中，温度60本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种均相凝胶法二氧化硅气凝胶毡常压制备方法，包括如下步骤：/n（1）配料：配制硅酸铵的水溶液；/n（2）浸渍：将玻璃纤维毡浸入配制好的硅酸铵水溶液中，浸泡至纤维饱和取出；/n（3）凝胶化：将步骤(2)生成的浸渍饱和硅酸铵水溶液的纤维毡，放入密闭容器中，通入二氧化碳保持至形成湿凝胶纤维毡止，然后通入蒸汽保温；/n（4）溶剂置换：将步骤（3）生成的湿凝胶纤维毡加入置换槽，加入无水乙醇，升温后浸泡；/n（5）干燥：将步骤（4）置换后的纤维毡，在氮气保护下采用微波干燥，从而制得均相凝胶二氧化硅气凝胶保温毡。/n

【技术特征摘要】
1.一种均相凝胶法二氧化硅气凝胶毡常压制备方法，包括如下步骤：
（1）配料：配制硅酸铵的水溶液；
（2）浸渍：将玻璃纤维毡浸入配制好的硅酸铵水溶液中，浸泡至纤维饱和取出；
（3）凝胶化：将步骤(2)生成的浸渍饱和硅酸铵水溶液的纤维毡，放入密闭容器中，通入二氧化碳保持至形成湿凝胶纤维毡止，然后通入蒸汽保温；
（4）溶剂置换：将步骤（3）生成的湿凝胶纤维毡加入置换槽，加入无水乙醇，升温后浸泡；
（5）干燥：将步骤（4）置换后的纤维毡，在氮气保护下采用微波干燥，从而制得均相凝胶二氧化硅气凝胶保温毡。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述步骤（1）中，将硅酸铵加水配制成3-5%wt的水溶液。


3.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李仲亮，葛刚，胡毅，李天阳，伍大海，刘建，
申请(专利权)人：天津纳科世纪新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12