一种气凝胶复合改性的方法技术

本发明专利技术公开了一种气凝胶复合改性的方法，具体是将30

【技术实现步骤摘要】
一种气凝胶复合改性的方法
[0001]本专利技术涉及气凝胶
，具体涉及一种气凝胶复合改性方法。

技术介绍

[0002]气凝胶作为一种超级隔热材料，在保温、防火、隔音等领域具有极大应用前景。气凝胶属于多孔材料，自身力学性能比较差，使用中极易碎裂、粉化，其应用过程中需要使用粘合剂从而保证有一定的力学性能，但是粘合剂的粒径比气凝胶的孔径小很多，极易将气凝胶的孔洞填满，导致气凝胶丧失多孔材料特点，其隔热、保温等性能会大打折扣。
[0003]为了发挥气凝胶材料孔结构特性，目前在气凝胶材料制备中大多采用少量添加或者低速分散的方法。少量添加可以保证气凝胶之间不会相互挤压，避免材料粉碎，失效，不过这种方式添加量有限；低速分散也可以避免气凝胶结构的破损，但是这种加工方式极易造成材料分散不均匀，从而导致复合材料整体性能的不稳定。
[0004]为了解决上述难题，本专利技术提供了一种气凝胶复合改性的方法，即通过原位聚合和表面改性接枝技术，在气凝胶粉体表面实现硅氧烷缩合改性合柔性丙烯酸树脂原位聚合。得益于表面的双重改性保护，改性气凝胶粉体在使用时不会因为外力分散造成颗粒破损，同时气凝胶表面官能团丰富，可以与其他组分发生化学反应，提高气凝胶颗粒之间的结合强度。

技术实现思路

[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种气凝胶复合改性的方法，其特征在于，其各组分含量如下：5
‑
8份丙烯酸甲酯、10
‑
15份丙烯酸丁酯、1
‑
3份功能单体、0.5
‑<br/>1.5份乳化剂、2
‑
4份乙烯基硅氧烷、20
‑
30份气凝胶、0.1
‑
0.5份引发剂、30
‑
50份去离子水。
[0006]进一步的，其具体步骤如下：（1）将去离子水加入到反应釜中，依次加入乳化剂、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、功能单体，高速搅拌使其充分预乳化，得到预乳化液；（2）将引发剂溶解在去离子水中，加入乙烯基硅氧烷，制备成引发剂溶液；（3）取一半的引发剂溶液加入到预乳化液中，搅拌升温至80
‑
100℃开始反应，当乳液开始出现蓝光后降温停止反应；（4）将气凝胶粉体加入到反应釜中，充分分散后开始滴加剩余引发剂溶液，升温90
‑
120℃继续反应，引发剂滴加完成后，继续保温80
‑
100℃反应1
‑
3h，然后自然冷却至室温，得到气凝胶改性乳液；（5）将乳液放入到真空箱中升温干燥，干燥温度为60
‑
80℃，干燥5
‑
8h；（6）将干燥产物粉碎、过筛得到改性气凝胶粉体。
[0007]进一步的所述功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺中的一种或多种；进一步的所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸铵、丙烯酞胺基异丙基磺酸钠中的一种或多种；
进一步的所述乙烯基硅氧烷为二乙烯基四甲基二硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的一种;进一步的所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种；进一步的所述气凝胶为氧化硅气凝胶粉、氧化铝气凝胶粉、氧化钛气凝胶粉、聚酞亚胺气凝胶粉中一种。
[0008]由于采用以上技术方案，本专利技术具有以下特点：1、本专利技术通过硅氧烷作为媒介与气凝胶表面羟基发生缩合反应，并且通过丙烯酸树脂原位聚合技术实现了对气凝胶粉的表面包裹改性。由于表面柔性聚合物的保护，改性气凝胶在使用时，降低了外力分散造成的颗粒破损，同时赋予了气凝胶表面丰富的官能团，可以与基体树脂发生化学反应提高气凝胶材料的强度；2、本专利技术采用原位乳液聚合的方式对气凝胶进行包裹、改性，工艺绿色环保，实现了气凝胶在分子尺寸上的改性，其成品粒径、外观同普通气凝胶产品差别不大，同时大大降低了因气凝胶孔洞堵塞降低其隔热性能的问题。
具体实施方式
[0009]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
实施例
[0010]（1）将40份去离子水加入到反应釜中，依次加入1份十二烷基硫酸钠、6份丙烯酸甲酯、10份丙烯酸丁酯、1份丙烯酸，高速搅拌使其充分预乳化，得到预乳化液；（2）将0.2份过硫酸铵溶解在10份去离子水中，加入2份二乙烯基四甲基二硅氧烷制备成引发剂溶液；（3）取一半的引发剂溶液加入到预乳化液中，搅拌升温至80℃开始反应，当乳液开始出现蓝光后降温停止反应；（4）将30份氧化硅气凝胶粉加入到反应釜中，充分分散后开始滴加剩余引发剂溶液，升温90℃继续反应，引发剂滴加完成后，继续保温80℃反应3h，然后自然冷却至室温，得到气凝胶改性乳液；（5）将乳液放入到真空箱中升温干燥，干燥温度为80℃，干燥5h；（6）将干燥产物粉碎、过筛得到改性气凝胶粉体。
[0011]实施例
[0012]（1）将38份去离子水加入到反应釜中，依次加入1份十二烷基磺酸铵、8份丙烯酸甲酯、12份丙烯酸丁酯、3份甲基丙烯酸，高速搅拌使其充分预乳化，得到预乳化液；（2）将0.5份过硫酸钠溶解在12份去离子水中，加入4份乙烯基三乙氧基硅烷，制备成引发剂溶液；（3）取一半的引发剂溶液加入到预乳化液中，搅拌升温至100℃开始反应，当乳液
开始出现蓝光后降温停止反应；（4）将22份氧化铝气凝胶粉加入到反应釜中，充分分散后开始滴加剩余引发剂溶液，升温120℃继续反应，引发剂滴加完成后，继续保温100℃反应3h，然后自然冷却至室温，得到气凝胶改性乳液；（5）将乳液放入到真空箱中升温干燥，干燥温度为70℃，干燥7h；（6）将干燥产物粉碎、过筛得到改性气凝胶粉体。
[0013]实施例
[0014]（1）将35份去离子水加入到反应釜中，依次加入1.5份丙烯酞胺基异丙基磺酸钠、8份丙烯酸甲酯、15份丙烯酸丁酯、1份丙烯酸羟乙酯，高速搅拌使其充分预乳化，得到预乳化液；（2）将0.5份过硫酸钠溶解在15份去离子水中，加入3份乙烯基三乙氧基硅烷，制备成引发剂溶液；（3）取一半的引发剂溶液加入到预乳化液中，搅拌升温至90℃开始反应，当乳液开始出现蓝光后降温停止反应；（4）将21份聚酞亚胺气凝胶粉加入到反应釜中，充分分散后开始滴加剩余引发剂溶液，升温90℃继续反应，引发剂滴加完成后，继续保温80℃反应1h，然后自然冷却至室温，得到气凝胶改性乳液；（5）将乳液放入到真空箱中升温干燥，干燥温度为80℃，干燥8h；（6）将干燥产物粉碎、过筛得到改性气凝胶粉体。
[0015][0016]（1）将40份去离子水加入到反应釜中，依次加入1.5份十二烷基硫酸钠、5份丙烯酸甲酯、15份丙烯酸丁酯、3份丙烯酰胺，高速搅拌使其充分预乳化，得到预乳化液；（2）将0.5份过硫酸铵溶解在10份去离子水中，加入3份二乙烯基四甲基二硅氧烷制备成引发剂溶液；（3）取一半的引发剂溶液加入到预本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气凝胶复合改性的方法，其特征在于，其各组分含量（重量份）如下：5
‑
8份丙烯酸甲酯、10
‑
15份丙烯酸丁酯、1
‑
3份功能单体、0.5
‑
1.5份乳化剂、2
‑
4份乙烯基硅氧烷、20
‑
30份气凝胶、0.1
‑
0.5份引发剂、30
‑
50份去离子水。2.一种气凝胶复合改性的方法，其具体步骤如下：（1）将去离子水加入到反应釜中，依次加入乳化剂、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、功能单体，高速搅拌使其充分预乳化，得到预乳化液；（2）将引发剂溶解在去离子水中，加入乙烯基硅氧烷，制备成引发剂溶液；（3）取一半的引发剂溶液加入到预乳化液中，搅拌升温至80
‑
100℃开始反应，当乳液开始出现蓝光后降温停止反应；（4）将气凝胶粉体加入到反应釜中，充分分散后开始滴加剩余引发剂溶液，升温90
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120℃继续反应，引发剂滴加完成后，继续保温80

【专利技术属性】
技术研发人员：李云松，陆洪彬，
申请(专利权)人：陆洪彬，
类型：发明
国别省市：