一种泡沫二氧化硅陶瓷气凝胶材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种泡沫二氧化硅陶瓷气凝胶材料及其制备方法。该制备方法包括：将表面活性剂在水中溶解；调节表面活性剂溶液的pH值；加入四乙氧基硅烷并搅拌；静置凝胶成块状；将块状凝胶加热干燥并灼烧，获得块状泡沫二氧化硅陶瓷气凝胶材料。本发明专利技术利用表面活性剂的结构导向作用，使四乙氧基硅烷在水体系中反应形成块状二氧化硅凝胶，并加热干燥、灼烧，合成了具有较高机械强度、低导热率和低密度的泡沫二氧化硅陶瓷气凝胶。该泡沫二氧化硅陶瓷气凝胶材料与市场中主流的岩棉、玻璃棉类等保温材料相比，具有更低的导热系数和密度。

【技术实现步骤摘要】
一种泡沫二氧化硅陶瓷气凝胶材料及其制备方法
本专利技术属于多孔二氧化硅制备领域，具体涉及一种泡沫二氧化硅陶瓷气凝胶材料及其制备方法。
技术介绍
多孔泡沫二氧化硅材料因其独特的连通或封闭孔洞结构、超低密度、高比表面积、低热导率等性能，在航天航空隔热、建筑节能保温、气体吸附和过滤材料、催化剂载体材料、药物载体材料等众多领域受到了广泛关注。多孔泡沫二氧化硅材料一般有三种方法制备，一是在反应过程中用发泡剂产生气体构建孔洞结构，例如使用尿素在一定温度下分解产生氨气和二氧化碳，气体滞留在材料中形成孔洞；这种方法的主要问题是气体发泡控制难度大，容易出现缺陷，且大量排出温室气体对环境产生不利影响。二是用表面活性剂构建稳定油水界面，硅源前驱体在油水界面反应形成二氧化硅固体，油性分散相被去除后形成孔洞结构，其中油相一般采用甲苯、十二烷、正己烷等非极性溶剂，例如使用十四烷为油相，十四烷基三甲基溴化铵为表面活性剂，TEOS为硅源，形成高液相乳液，在油水界面发生聚合形成类似的泡沫结构。油相溶剂在干燥过程中挥发逸出容易破坏孔结构，需要采用冷冻干燥工艺来确保多孔结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种泡沫二氧化硅陶瓷气凝胶材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)将表面活性剂加入水中，搅拌均匀，得到表面活性剂溶液，调节所述表面活性剂溶液的pH值为4.0-9.0，然后加入四乙氧基硅烷，搅拌处理，静置处理，得到二氧化硅凝胶；/n(2)将步骤(1)所述二氧化硅凝胶进行干燥处理，然后升温进行灼烧处理，得到所述泡沫二氧化硅陶瓷气凝胶材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种泡沫二氧化硅陶瓷气凝胶材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将表面活性剂加入水中，搅拌均匀，得到表面活性剂溶液，调节所述表面活性剂溶液的pH值为4.0-9.0，然后加入四乙氧基硅烷，搅拌处理，静置处理，得到二氧化硅凝胶；
(2)将步骤(1)所述二氧化硅凝胶进行干燥处理，然后升温进行灼烧处理，得到所述泡沫二氧化硅陶瓷气凝胶材料。


2.根据权利要求1所述的泡沫二氧化硅陶瓷气凝胶材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述水与表面活性剂的质量比为1-50：1。


3.根据权利要求1所述的泡沫二氧化硅陶瓷气凝胶材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述表面活性剂为聚乙二醇、P123中的一种以上。


4.根据权利要求1所述的泡沫二氧化硅陶瓷气凝胶材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述四乙氧基硅烷与水的质量比为1:1-20。


5.根据权利要求1所述的泡沫二氧化硅陶瓷气凝胶材料的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：司徒粤，黄晨光，黄洪，任振雪，王宪伟，
申请(专利权)人：华南理工大学，金三江肇庆硅材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44