一种抗静电透明二氧化硅气凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种抗静电透明二氧化硅气凝胶及其制备方法和应用。所述方法：提供透明二氧化硅湿凝胶；然后，将透明二氧化硅湿凝胶先浸泡在包含氨基硅烷化试剂、全氟基硅烷化试剂、水和有机溶剂的硅烷化溶液中进行硅烷化改性，再浸泡在包含氨甲醇和乙醇的界面强化溶液中进行界面强化处理；最后进行溶剂置换和超临界干燥，制得抗静电透明二氧化硅气凝胶。本发明专利技术制得的抗静电透明二氧化硅气凝胶表面电荷及电荷密度绝对值近乎为零，从而能完全避免接触静电的产生，并且不仅可以维持气凝胶的高透明、轻质、隔热等特性，更展现出优异的大气暴露性和抗污染性能，能大幅减少环境灰尘在气凝胶表面的粘附和堆积。表面的粘附和堆积。表面的粘附和堆积。

【技术实现步骤摘要】
一种抗静电透明二氧化硅气凝胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于二氧化硅气凝胶
，尤其涉及一种抗静电透明二氧化硅气凝胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]透明二氧化硅气凝胶，例如超低密度和超高透明度的透明二氧化硅气凝胶是二氧化硅气凝胶家族的重要一员，具有常规二氧化硅气凝胶不具备的超低密度(10～50mg/cm3)和超高透明度(透光率85％～95％)两大最显著特性，这使得其在深空探测领域具有重要科学研究和实际应用价值，对空间高速粒子的捕获是超低密度透明气凝胶在深空探测领域最普遍的应用场景。然而，透明二氧化硅气凝胶在制备、组装、运输和使用过程中，不可能完全在超净室中进行操作，环境中的灰尘等污染物由于接触静电作用，不可避免会降落、聚集到气凝胶的表面，这将极大程度地影响气凝胶的洁净度以及透明度，甚至对太空尘埃的捕获以及最终结果分析造成极大干扰。因此，有必要发展针对透明二氧化硅气凝胶材料，特别是针对超低密度透明二氧化硅气凝胶材料的抗静电改性技术，然而目前的研究还未注意到透明气凝胶这一重要技术方向，关注的重点仅为常规透明材料的抗静电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗静电透明二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)提供透明二氧化硅湿凝胶；(2)将透明二氧化硅湿凝胶浸泡在包含氨基硅烷化试剂、全氟基硅烷化试剂、水和有机溶剂的硅烷化溶液中进行硅烷化改性，得到改性二氧化硅湿凝胶；(3)将改性二氧化硅湿凝胶浸泡在包含氨甲醇和乙醇的界面强化溶液中进行界面强化处理，得到界面强化二氧化硅湿凝胶；(4)将界面强化二氧化硅湿凝胶进行溶剂置换和超临界干燥，制得抗静电透明二氧化硅气凝胶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述氨基硅烷化试剂为3
‑
氨基丙基三甲氧基硅烷、4
‑
氨基
‑
3,3
‑
二甲基丁基三甲氧基硅烷、3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷、4
‑
氨基丁基三乙氧基硅烷、3
‑
(2
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氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷、3
‑
(2
‑
氨基乙胺基)丙基三乙氧基硅烷、[3
‑
(6
‑
氨基己基氨基)丙基]三甲氧基硅烷、11
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氨基十一烷基三甲氧基硅烷中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述全氟基硅烷化试剂为1H,1H,2H,2H
‑
全氟癸基三甲基氧硅烷和/或1H,1H,2H,2H
‑
全氟辛基三甲基氧硅烷。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中：由氨基硅烷化试剂和全氟基硅烷化试剂组成硅烷化试剂，所述硅烷化试剂中含有氨基硅烷化试剂的摩尔百分含量为30～90％优选为60％，所述硅烷化溶液中含有的硅烷化试剂的摩尔浓度为0.003～0....

【专利技术属性】
技术研发人员：张晚林，李文静，张昊，张恩爽，李鑫，黄红岩，张凡，
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：