一种高强度耐烧蚀的纳米孔有机硅气凝胶复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种高强度耐烧蚀的纳米孔有机硅气凝胶复合材料及其制备方法和应用。该复合材料以有机硅气凝胶作为基体，纤维预制体作为增强体；有机硅气凝胶的原材料包括硅烷单体和羟基硅油。制备方法为RTM成型工艺，即将纤维预制体预先放入模具中，然后将前驱体溶液注入模具中，然后闭模固化的成型工艺。该复合材料应用于高温防隔热领域。与现有技术相比，本发明专利技术不需要溶剂洗涤置换或二次改性，仅通过常温常压干燥即可得到，制备的复合材料质轻、热导率低、疏水且不掉粉，其优良的力学强度和耐高温抗氧化性能使氧化硅气凝胶在高温防隔热领域广泛应用成为可能。域广泛应用成为可能。域广泛应用成为可能。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度耐烧蚀的纳米孔有机硅气凝胶复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及防隔热材料领域，具体涉及一种高强度耐烧蚀的纳米孔有机硅气凝胶复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着空天飞天行器的快速发展，新型飞行器的飞行空域、速域不断扩大，传统的防隔热材料已越来越无法满足飞行器在不同飞行工况下的热防护需求，对于轻质、高效、耐高温、抗氧化、透波等性能集于一身的新型防隔热材料有着极大潜在需求。二氧化硅本身作为一种低介电常数，低导热，耐高温且抗氧化的无机材料，用其制备具有三维纳米孔结构二氧化硅气凝胶复合材料可同时达到轻质，高效阻热等目的，在替代传统防隔热材料方面显示出极大潜力，但其制备工艺繁琐，制备成本高，强度低，易碎易掉粉，且易吸潮等现状也是阻碍其广泛应用的诸多因素。
[0003]如国内专利CN 109607551B公开了一种采用二氧化硅溶胶浸渍抗辐射纤维制备二氧化硅气凝胶复合材料的方法，制备的材料透波率≥90％，耐高达1100℃高温。但由于二氧化硅气凝胶强度低且易吸潮，所以材料干燥前需溶剂置换且依赖成本高昂的超临本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度耐烧蚀的纳米孔有机硅气凝胶复合材料，其特征在于，该复合材料以有机硅气凝胶作为基体，纤维预制体作为增强体；有机硅气凝胶的原材料包括硅烷单体和羟基硅油。2.根据权利要求1所述的一种高强度耐烧蚀的纳米孔有机硅气凝胶复合材料，其特征在于，所述的硅烷单体选自二官能度硅烷和三官能度硅烷的至少一种；羟基硅油的分子量在1000
‑
15000之间，其主链为直链的Si
‑
O
‑
Si结构，侧基为疏水的甲基、乙烯基、苯基或活性基团Si
‑
OH，羟基含量在3
‑
25％。3.根据权利要求2所述的一种高强度耐烧蚀的纳米孔有机硅气凝胶复合材料，其特征在于，所述的二官能度硅烷包括二甲基二甲氧基硅烷，二苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷；二甲基二乙氧基硅烷，二苯基二乙氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷；所述的三官能度硅烷包括甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或苯基三甲氧基硅烷；甲基三甲乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或苯基三乙氧基硅烷。4.根据权利要求1所述的一种高强度耐烧蚀的纳米孔有机硅气凝胶复合材料，其特征在于，所述的纤维预制体由有机纤维或无机纤维中的一种或多种编制而成，密度为0.1
‑
0.5g/cm3；有机纤维包括聚丙烯腈预氧丝纤维、粘胶基纤维、生物质纤维或酚醛纤维，无机纤维包括石英纤维、玻璃纤维或氧化铝纤维。5.一种如权利要求1
‑
4任一项所述高强度耐烧蚀的纳米孔有机硅气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，该方法为RTM成型工艺，即将纤维预制体预先放入模具中，然后将前驱体溶液注入模具中，然后闭模固化的成型工艺。6.根据权利要求5所述的一种高强度耐烧蚀的纳米孔有机硅气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：有机硅溶胶的配制：将硅烷单体...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙东辉，罗艺，牛波，张亚运，刘庚文，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：