【技术实现步骤摘要】
本申请涉及桥梁抗火材料，具体地涉及一种桥梁抗火用柔性玄武岩纤维基气凝胶毡的制备方法。
技术介绍
1、目前，桥梁火灾最常见的原因是油罐车与桥梁部件(如桥墩和桥台)或其他车辆相撞，导致桥梁附近燃料(汽油)燃烧。由此产生的火灾被称为碳氢化合物火灾，其特点是在着火的最初几分钟内温度迅速上升，可达到1000℃。这些火灾的高强度会造成严重的结构破坏，在某些事故中，桥梁倒塌，往往导致巨大的公共和财产损失。因此，需要防火材料对桥梁重要结构进行保护，常用的防火材料包括防火板、防火气凝胶毡、防火涂料、防火包等。
2、气凝胶绝热毡是一种通过特殊工艺，将气凝胶材料复合在柔性纤维中的柔性抗火材料。气凝胶毡的低导热系数、密度低、高阻燃性、强疏水性等特点可完美解决桥梁抗火方面的问题。常用纤维毡主要有玄武岩纤维毡、玻璃纤维毡、石英纤维毡、莫来石纤维等，其中，玄武岩纤维是以纯天然玄武岩石料为原料，破碎后加入到熔窑中，在1450℃～1500℃高温熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。
3、玄武岩连续纤维不仅强度高，而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温、柔性大等多种优异性能。此外，玄武岩纤维的生产工艺产生的废弃物少，对环境污染小，且产品废弃后可直接在环境中降解，无任何危害，因此是一种名副其实的绿色、环保材料。有机-无机杂化气凝胶可利用有机物和无机物各自优势，从而提高了气凝胶的韧性,甚至具有较好的压缩回弹性能，实现气凝胶特殊的功能化。将玄武岩纤维气凝胶毡与有机-无机杂化气凝胶结合，产物可充分发挥两者的柔软易剪裁、优异的隔热防火优点。因
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供一种桥梁抗火用柔性玄武岩纤维基气凝胶毡的制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、根据本申请的一方面，一种桥梁抗火用柔性玄武岩纤维基气凝胶毡的制备方法，包括以下步骤：
3、1)将二氧化硅、纯水和氨水搅拌混合均匀形成溶液a，将壳聚糖和醋酸混合搅拌过滤形成溶液b，将溶液b与溶液a进行搅拌混合，加热得到壳聚糖-sio2杂化水凝胶；
4、(2)将玄武岩纤维毡放置于矩形模具中，将步骤(1)中得到的壳聚糖-sio2杂化水凝胶倒入矩形模具中对玄武岩纤维毡进行浸泡，静置等待胶凝固化后制得气凝胶毡前驱体，将气凝胶毡前驱体置于乙醇中陈化；
5、(3)通过三甲基氯硅烷/正己烷溶液对陈化后的气凝胶毡前驱体进行表面改性，使用正己烷将改性后的气凝胶毡前驱体表面的改性剂和其他反应产物冲洗掉，将冲洗后的气凝胶毡前驱体进行分级干燥处理，得到柔性玄武岩纤维基壳聚糖-sio2杂化气凝胶毡。
6、优选地，在步骤(1)中，二氧化硅、纯水和氨水按照0.8-1.2：48-72：1.6-2.4的摩尔比进行混合，壳聚糖和醋酸按照0.8-1.2：2-3的摩尔比进行混合。
7、优选地，在步骤(1)中，搅拌混合后的溶液b与溶液a在58-62℃下加热1-5min进行水解和缩合反应后得到壳聚糖-sio2杂化水凝胶。
8、优选地，步骤(1)中的所述二氧化硅的粒径为20nm，所述醋酸的浓度为3％。
9、优选地，步骤(1)中的所述溶液a与溶液b混合的摩尔比为以下比例中任一种：
10、3:1；
11、4:1；
12、5:1。
13、优选地，在步骤(2)中，玄武岩纤维毡在矩形模具中浸泡静置时间为25-35min，且制得的气凝胶毡前驱体置于42-48℃的乙醇中陈化时间为5.5-6.5h。
14、优选地，步骤(2)中的所述玄武岩纤维毡与壳聚糖-sio2杂化水凝胶的质量比为1：5-7。
15、优选地，步骤(3)中冲洗后的所述气凝胶毡前驱体的分级干燥处理方法为，在温升速率为1℃/min的条件下，将冲洗后的气凝胶毡前驱体分别在60℃、100℃、150℃下各干燥1.5-2.5h。
16、优选地，在步骤(3)中，三甲基氯硅烷/正己烷溶液在42-48℃的环境下对陈化后的气凝胶毡前驱体进行表面改性，反应时间为24h。
17、本专利技术还提供一种采用上述制备方法所制得的柔性玄武岩纤维基壳聚糖-sio2杂化气凝胶毡。
18、本专利技术与现有技术相比的优点在于：本专利技术通过在壳聚糖溶液的滤液加入二氧化硅溶液中搅拌制备具有较好柔韧性、较低掉粉率和优异隔热能力的壳聚糖-sio2杂化水凝胶，并将玄武岩纤维毡浸入含有杂化水凝胶的矩形模具中，发生胶凝，最后通过加入三甲基氯硅烷/正己烷溶液对复合材料中的凝胶表面改性，得到柔性玄武岩纤维基壳聚糖-sio2杂化气凝毡，测试其室温热导率，柔性和掉粉率，结果表明该桥梁抗火用柔性玄武岩纤维基气凝胶毡在隔热与力学性能等方面表现优异。
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1.一种桥梁抗火用柔性玄武岩纤维基气凝胶毡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种桥梁抗火用柔性玄武岩纤维基气凝胶毡的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，二氧化硅、纯水和氨水按照0.8-1.2：48-72：1.6-2.4的摩尔比进行混合，壳聚糖和醋酸按照0.8-1.2：2-3的摩尔比进行混合。
3.根据权利要求1所述的一种桥梁抗火用柔性玄武岩纤维基气凝胶毡的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，搅拌混合后的溶液B与溶液A在58-62℃下加热1-5min进行水解和缩合反应后得到壳聚糖-SiO2杂化水凝胶。
4.根据权利要求1所述的一种桥梁抗火用柔性玄武岩纤维基气凝胶毡的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的所述二氧化硅的粒径为20nm，所述醋酸的浓度为3％。
5.根据权利要求1所述的一种桥梁抗火用柔性玄武岩纤维基气凝胶毡的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的所述溶液A与溶液B混合的摩尔比为以下比例中任一种：
6.根据权利要求1所述的一种桥梁抗火用柔性玄武岩纤维基气凝胶毡的制备方法，其特征在于，在
7.根据权利要求1所述的一种桥梁抗火用柔性玄武岩纤维基气凝胶毡的制备方法，其特征在于，步骤(2)中的所述玄武岩纤维毡与壳聚糖-SiO2杂化水凝胶的质量比为1：5-7。
8.根据权利要求1所述的一种桥梁抗火用柔性玄武岩纤维基气凝胶毡的制备方法，其特征在于，步骤(3)中冲洗后的所述气凝胶毡前驱体的分级干燥处理方法为，在温升速率为1℃/min的条件下，将冲洗后的气凝胶毡前驱体分别在60℃、100℃、150℃下各干燥1.5-2.5h。
9.根据权利要求1所述的一种桥梁抗火用柔性玄武岩纤维基气凝胶毡的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，三甲基氯硅烷/正己烷溶液在42-48℃的环境下对陈化后的气凝胶毡前驱体进行表面改性，反应时间为24h。
10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的制备方法所制得的柔性玄武岩纤维基壳聚糖-SiO2杂化气凝胶毡。
...【技术特征摘要】
1.一种桥梁抗火用柔性玄武岩纤维基气凝胶毡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种桥梁抗火用柔性玄武岩纤维基气凝胶毡的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，二氧化硅、纯水和氨水按照0.8-1.2：48-72：1.6-2.4的摩尔比进行混合，壳聚糖和醋酸按照0.8-1.2：2-3的摩尔比进行混合。
3.根据权利要求1所述的一种桥梁抗火用柔性玄武岩纤维基气凝胶毡的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，搅拌混合后的溶液b与溶液a在58-62℃下加热1-5min进行水解和缩合反应后得到壳聚糖-sio2杂化水凝胶。
4.根据权利要求1所述的一种桥梁抗火用柔性玄武岩纤维基气凝胶毡的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的所述二氧化硅的粒径为20nm，所述醋酸的浓度为3％。
5.根据权利要求1所述的一种桥梁抗火用柔性玄武岩纤维基气凝胶毡的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的所述溶液a与溶液b混合的摩尔比为以下比例中任一种：
6.根据权利要求1所述的一种桥梁抗火用柔性玄武岩纤维基气凝胶...
【专利技术属性】
技术研发人员：倪雅，吴玲正，王海磊，周旭东，李佳，贾骁，许丽丽，李彦兵，史立梅，
申请(专利权)人：江苏大正智安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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