本发明专利技术涉及二氧化硅气凝胶技术领域，公开了一种二氧化硅气凝胶的绿色制备方法，包括以下步骤：将酸催化剂和含水溶剂I制成混合液后，加入硅源，进行水解反应，获得水解液；将四丁基氟化铵与溶剂II混合，制成四丁基氟化铵溶液；将1‑乙醇胺与溶剂III混合，制成1‑乙醇胺溶液；将水解液和溶剂IV混合，向其中滴加入四丁基氟化铵溶液，混匀，再滴加入1‑乙醇胺溶液，控制加入的四丁基氟化铵和1‑乙醇胺的质量比为1：2.0~4.5，进行凝胶，获得湿凝胶；将湿凝胶进行老化、溶剂置换和干燥，制得二氧化硅气凝胶。本发明专利技术的制备方法通过对碱性催化剂的改进，能够使制得的二氧化硅气凝胶具有更低的导热系数，从而实现更好的保温隔热性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二氧化硅气凝胶，尤其涉及一种二氧化硅气凝胶的绿色制备方法。
技术介绍
1、二氧化硅气凝胶具有纳米级的三维网络状骨架结构与孔隙结构；具有分级和分形的微观结构以及交联网络，通常由非晶物质组成。由于二氧化硅气凝胶具有超低导热系数、超低模量、超低折射率、超低介电常数、超低声速、高比表面积、超低相对密度和超高孔隙率等优异性能，因而成为一种极具吸引力的材料。
2、二氧化硅气凝胶常采用酸-碱两步法制备，即在酸催化剂的作用下使硅源水解得到原硅酸后，再向水解液中添加碱性催化剂促进凝胶。使用的碱性催化剂多为氨水或者氨水和氟化铵配合使用，其中，采用氨水制得的凝胶质地较松弱，在干燥过程中易发生孔结构坍塌甚至出现裂纹，导致获得的气凝胶导热系数较高，因而保温隔热性能不佳，且其易挥发的性质导致实际生产中很难精确配制所需要的浓度；氟化铵能够电离产生的氟离子较少，导致其催化效果较弱，获得的气凝胶密度较大，且水解呈现酸性，不利于粒子成长，会导致形成的凝胶骨架结构强度较低，干燥时易发生孔结构坍塌，进而对气凝胶的保温隔热性能造成不利影响。
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【技术保护点】
1.一种二氧化硅气凝胶的绿色制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的二氧化硅气凝胶的绿色制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述酸催化剂为甲磺酸，所述硅源为部分缩合的硅酸四乙酯，所述硅源与酸催化剂之间的质量比为750~2000：1，所述水解反应的时间为2~24小时。
3.根据权利要求1所述的二氧化硅气凝胶的绿色制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述硅源的质量与步骤（2）中所述四丁基氟化铵和1-乙醇胺的总质量之比为1：0.006~0.015。
4.根据权利要求1所述的二氧化硅气凝胶的绿色制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述四丁基...
【技术特征摘要】
1.一种二氧化硅气凝胶的绿色制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的二氧化硅气凝胶的绿色制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述酸催化剂为甲磺酸，所述硅源为部分缩合的硅酸四乙酯，所述硅源与酸催化剂之间的质量比为750~2000：1，所述水解反应的时间为2~24小时。
3.根据权利要求1所述的二氧化硅气凝胶的绿色制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述硅源的质量与步骤（2）中所述四丁基氟化铵和1-乙醇胺的总质量之比为1：0.006~0.015。
4.根据权利要求1所述的二氧化硅气凝胶的绿色制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述四丁基氟化铵溶液和1-乙醇胺溶液的浓度均为60~65 g/l。
5.根据权利要求1所述的二氧化硅气凝胶的绿色制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述硅源与含水溶剂i的质量比为1：1.0~2.5；步骤（2）中，所述水解液与溶剂iv的质量比为1：0.75~3.50。
6.根据权利要求1所述的二氧化硅气凝胶的绿色制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述老化的具体过程包括以下步骤：将湿凝胶置入装有无水乙醇的容器中，使得液面完全浸没湿凝胶的上表面，老化20~30小时。
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【专利技术属性】
技术研发人员：伍晖，于冉雪，鲁胜，郎嘉良，
申请(专利权)人：乌镇实验室，
类型：发明
国别省市：
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