一种气凝胶及其基于恒温恒湿干燥的制备方法技术

本发明专利技术提出一种气凝胶及其基于恒温恒湿干燥的制备方法，属于纳米多孔材料技术领域，将前驱体甲基三甲氧基硅烷、水、表面活性剂混合均匀，在无酸催化剂或酸性催化剂的条件下进行水解；将水解后的溶胶体系与碱性催化剂氟化铵混合均匀，聚合形成湿凝胶；对所得湿凝胶进行老化处理；将老化后的湿凝胶在恒温恒湿条件下进行缓慢干燥；将干燥过后的凝胶进行加热烘干，得到最终的气凝胶。本发明专利技术方法在制备气凝胶过程中采用恒温恒湿干燥方法，通过逐渐降低干燥湿度的方式，可有效保持凝胶干燥过程中的形状维持，降低凝胶干燥收缩，保持其孔结构及低密度，避免了传统烘箱高温干燥过程中溶剂快速挥发造成的凝胶碎裂和孔结构坍塌。

【技术实现步骤摘要】
一种气凝胶及其基于恒温恒湿干燥的制备方法
本专利技术涉及一种气凝胶及其基于恒温恒湿干燥的制备方法，属于纳米多孔材料

技术介绍
气凝胶作为一种典型的纳米多孔材料，因高比表面积、低热导率等独特性能，在隔热保温领域具有重要的应用前景。然而，气凝胶材料的制备过程中，为使其纳米孔结构维持不发生结构坍塌，多采用超临界干燥或常压干燥等方法。超临界干燥可有效维持孔结构，但对高温高压设备依赖性大，且周期较长，效率较低。而常压干燥为维持孔结构保持原状，多采用多轮次溶剂置换及表面改性等处理，过程冗长，且有机溶剂使用量较大，成本较高，这都严重限制了气凝胶的实际应用。传统常压干燥过程中，高温有助于液体表面张力的降低，从而降低凝胶干燥过程中的毛细管力，从而有助于降低凝胶干燥收缩。然而，高温条件下的干燥会使液体挥发出孔隙的速度过快，导致凝胶结构坍塌，凝胶碎裂，成型较差。因此，如何有效协调凝胶干燥温度和干燥速度，是降低凝胶干燥收缩的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种气凝胶及其基于恒温恒湿干燥的制备方法，从而克服现有技术中的缺陷。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气凝胶的基于恒温恒湿干燥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n按质量份数称取90～110份的前驱体甲基三甲氧基硅烷、100～130份的水、1.5～2.5份的表面活性剂混合均匀，在0～0.2份的酸性催化剂的条件下进行水解；/n将水解后的溶胶体系与0.001～0.004份的碱性催化剂氟化铵混合均匀，聚合形成湿凝胶；/n对所得湿凝胶进行老化处理；/n将老化后的湿凝胶在恒温恒湿条件下进行干燥；/n将干燥过后的凝胶进行加热烘干，得到最终的气凝胶。/n

【技术特征摘要】
1.一种气凝胶的基于恒温恒湿干燥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按质量份数称取90～110份的前驱体甲基三甲氧基硅烷、100～130份的水、1.5～2.5份的表面活性剂混合均匀，在0～0.2份的酸性催化剂的条件下进行水解；
将水解后的溶胶体系与0.001～0.004份的碱性催化剂氟化铵混合均匀，聚合形成湿凝胶；
对所得湿凝胶进行老化处理；
将老化后的湿凝胶在恒温恒湿条件下进行干燥；
将干燥过后的凝胶进行加热烘干，得到最终的气凝胶。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，甲基三甲氧基硅烷优选为90～100份；水为优选为110～120份；表面活性剂优选为1.8～2.2份；酸性催化剂优选为0.05～0.15份；氟化铵优选为0.002～0.003份。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，表面活性剂包括离子型表面活性剂或嵌段共聚物类表面活性剂，离子型表面活性剂包括十六烷基三甲基氯化铵或十六烷基三甲基溴化铵，嵌段共聚物型表面活...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷朝帅，李文静，杨洁颖，黄红岩，张恩爽，刘圆圆，张昊，赵英民，
申请(专利权)人：航天特种材料及工艺技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11