二氧化硅气凝胶基的阻燃复合定型相变材料及制备和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种二氧化硅气凝胶基的阻燃复合定型相变材料的制备与应用，具体包括以下工艺步骤：(1)将硅烷偶联剂和纳米纤维素在酸性条件下水解得到复合二氧化硅的水溶胶，然后将水溶胶冷冻干燥得到二氧化硅气凝胶载体。(2)将相变材料与(1)中得到的复合二氧化硅气凝胶载体混合，置于真空烘箱中使相变材料充分进入到载体结构中，除去表面多余的相变材料，制得二氧化硅基复合定型相变材料。本发明专利技术制得的二氧化硅基复合定型相变材料为白色块状物体，相变材料负载量高，导热系数低，具有优秀的储热性能和定型效果，同时制备方法简单，操作要求低，可用于阻燃相变材料的应用。可用于阻燃相变材料的应用。可用于阻燃相变材料的应用。

【技术实现步骤摘要】
二氧化硅气凝胶基的阻燃复合定型相变材料及制备和应用


[0001]本专利技术属于复合定型相变材料领域，特别涉及通过水解反应，冷冻干燥，真空浸渍等方法合成可用作热能转化与储存的二氧化硅气凝胶基的阻燃复合定型相变材料的制备方法。

技术介绍

[0002]相变材料具有储热密度大同时在储热过程中温度变化小的优秀性质，因此已被广泛应用到热能储存与转化，温度控制的各种领域。其中，有机类的相变材料具有可选择应用温度范围大，相变焓高，无毒，无腐蚀等优点受到研究者的广泛关注。但该类材料同时也存在在相变过程中变为液态泄漏并具有可燃性，因此在实际应用中受到极大的限制。
[0003]定形相变材料通过将支撑载体引入到相变材料体系，可以将相变材料有效地包覆其中，防止其在相变过程中发生泄漏，同时，具有功能性载体的加入往往可以赋予相变材料新的性能。因此，复合定型相变材料的研究是解决相变材料的实际应用问题的一种重要途径。
[0004]本专利技术以硅烷偶联剂和纳米纤维素为原料，通过水解反应和冷冻干燥制备复合二氧化硅气凝胶，然后将相变材料通过真空浸渍浸入其中最终制得二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氧化硅气凝胶基的阻燃复合定型相变材料的制备方法，其特征在于具体以下工艺步骤：(1)将硅烷偶联剂和纳米纤维素加入到水溶液中混合均匀，然后加入酸作为催化剂搅拌形成均一稳定的水溶胶，然后通过冷冻干燥制得复合二氧化硅气凝胶；(2)将相变材料与(1)中得到的复合二氧化硅气凝胶载体混合，置于真空烘箱中使相变材料充分进入到载体结构中，除去表面多余的相变材料，制得二氧化硅气凝胶基的阻燃复合定型相变材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中所用的硅烷偶联剂为原硅酸四乙酯(TEOS)，三甲氧基甲基硅烷(MTMS)或二甲氧基二甲基硅烷(DMDMS)中的一种或两种以上；所述步骤(1)中硅烷偶联剂与纳米纤维素的质量比例为硅烷偶联剂：纳米纤维素＝1：10-10：1，优选范围为1：2-3：1，且当比例为1：1时反应效果最好；所述步骤(1)中硅烷偶联剂与水溶液的比例为硅烷偶联剂：水溶液＝1g：50mL-1g：200mL；优选范围为1g：75Ml-1g:150mL且当比例为1g：100mL时，反应效果最好；所述步骤(1)中水溶液为含有乙醇的水溶液，且水和乙醇的质量比为水：乙醇＝1-5，优选范围为2-4，且比例为3时，反应效果最好。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中加入的酸催化剂为乙酸，磷酸，草酸中的一种或两种以上；所述步骤(1)中加入酸后溶液的pH范围为3-5，优选范围为3-4，且当pH为3时反应效果最好；所述步骤(1)中加入酸的反应时间为3-5h...

【专利技术属性】
技术研发人员：史全，孙克衍，寇艳，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：