【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于气凝胶制备，涉及一种中性低导热气凝胶毡及其制备方法。
技术介绍
1、二氧化硅气凝胶具有纳米空隙，是一种多孔性固态材料，具有低密度，高孔隙率的结构特点，具有超级绝热性能。采用二氧化硅气凝胶与纤维毡基材进行复合，得到各方面性能优异的保温隔热材料。
2、目前的二氧化硅气凝胶毡产品ph偏碱性，在一定环境下具有一定的腐蚀性，大大影响了气凝胶毡的使用范围，减短了使用寿命。
3、目前使用水玻璃制备的二氧化硅气凝胶毡产品导热系数偏高，影响了保温隔热性能，在要求较高的条件下无法使用。
4、因此水玻璃制备的二氧化硅气凝胶毡产品需要调节ph至中性，降低导热系数。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种中性低导热气凝胶毡,纤维毡基材由单一的纤维组成转变为有机纤维和无机纤维在x-y平面层叠后在z方向针刺无机纤维连接得到复合纤维毡基材，制成的成品较导热系数下降明显，保温隔热效果更好。
2、本专利技术的目的通过如下技术方案来实现：一种中性低导热气凝胶毡，所述中性低导热气凝胶毡包括复合纤维毡基材和二氧化硅气凝胶，所述复合纤维毡基材包括如下质量百分比的组分：20-70％有机纤维，余量为无机纤维。
3、作为优选，所述有机纤维为聚酯纤维、晴纶纤维、芳纶纤维、绵纶纤维和丙纶纤维中的至少一种，且所述有机纤维直径为4-20μm，所述无机纤维选自玻璃纤维、石棉纤维、陶瓷纤维、碳纤维、玄武岩纤维、石墨纤维和石英纤维中的至少一种，且所述耐高温纤维的直
4、本专利技术的第二个目的在于提供一种中性低导热气凝胶毡的制备方法，所述制备方法具体包括如下步骤：
5、s1、将有机纤维和无机纤维在x-y平面层叠后，在z方向针刺无机纤维得到复合纤维毡基材；
6、s2、将水玻璃和水混合均匀后，加入到酸中，调节ph得到二氧化硅溶胶；
7、s3、将步骤s1制得的复合纤维毡基材在步骤s2制得的二氧化硅溶胶中浸胶复合得到纤维毡凝胶复合体；
8、s4、将步骤s3得到的纤维毡凝胶复合体放入水中清洗后进行溶剂置换；
9、s5、将经过溶剂置换后的纤维毡凝胶复合体浸入六甲基二硅氧烷中进行改性处理后进行清洗，最后经过干燥处理得到中性低导热气凝胶毡。
10、作为优选，所述步骤s2中，酸选自硫酸、盐酸、磷酸、柠檬酸、草酸和硝酸中的一种或两种。
11、作为优选，所述步骤s2中，ph为3.5-8。ph过高将导致快速凝胶，无充足的时间与纤维毡基材进行复合，ph过低将导致凝胶时间较长且胶体较软，不利于后续工艺进行。
12、作为优选，所述步骤s3中，浸胶复合的具体参数如下：温度为20-65℃，时间为5-50min。温度过高将导致溶剂蒸发，破坏胶体结构，温度过低将导致凝胶时间较长且胶体较软，不利于后续工艺进行。
13、作为优选，所述步骤s4中，清洗的具体参数如下：水的温度为36-72℃，清洗的时间为2-24h，清洗的次数为2-8次。
14、作为优选，所述步骤s4中，溶剂置换的参数如下：溶剂为85-100％浓度的酒精，溶剂置换的温度为42-72℃，溶剂置换的时间为3-24h，2-5次。由于水会与后续改性溶剂反应且表面张力较大干燥时会破坏材料结构，所以需进行溶剂置换，该溶剂置换条件下置换效果较好，且成本较低。
15、作为优选，所述步骤s5中，改性处理的具体参数如下：六甲基二硅氧烷中含有质量比为5-15％的六甲基二硅氮烷，改性处理的温度为42-72℃，改性处理的时间为3-24h。改性目的为使材料疏水，便于保存和扩大使用范围，该改性条件下改性效果较好，且成本较低。
16、作为优选，所述步骤s5中，清洗的参数如下：清洗的溶剂为六甲基二硅氧烷，且所述六甲基二硅氧烷中含有质量比为2-5％的酸性物质，清洗的温度为42-72℃，清洗的时间为5-120min。
17、作为优选，干燥处理的参数如下：干燥的温度为60-110℃，干燥的时间为3-12h。
18、作为优选，所述酸性物质选自硫酸、盐酸、磷酸、柠檬酸、草酸和硝酸中的至少一种。
19、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
20、1、纤维毡基材由单一的纤维组成转变为有机纤维和无机纤维在x-y平面层叠后在z方向针刺无机纤维连接得到复合纤维毡基材，制成的成品较导热系数下降明显，保温隔热效果更好；
21、2、该复合纤维毡基材纤维直径较细，制成的成品掉粉明显减少，使用环境大大改善；
22、3、增加了中性化处理的工艺，制成的成品ph为中性，且可根据实际使用需要进行调节，大大增加了产品的使用范围；
23、4、增加了中性化处理的工艺，该工艺下制成的成品导热系数进一步下降，保温隔热效果更好。
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1.一种中性低导热气凝胶毡，其特征在于，所述中性低导热气凝胶毡包括复合纤维毡基材和二氧化硅气凝胶，所述复合纤维毡基材包括如下质量百分比的组分：20-70％有机纤维，余量为无机纤维。
2.如权利要求1所述的中性低导热气凝胶毡，其特征在于，所述有机纤维为聚酯纤维、晴纶纤维、芳纶纤维、绵纶纤维和丙纶纤维中的至少一种，且所述有机纤维直径为4-20μm，所述无机纤维选自玻璃纤维、石棉纤维、陶瓷纤维、碳纤维、玄武岩纤维、石墨纤维和石英纤维中的至少一种，且所述无机纤维的直径为4-20μm。
3.一种如权利要求1或2所述的中性低导热气凝胶毡的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括如下步骤：
4.如权利要求3所述的中性低导热气凝胶毡的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，酸选自硫酸、盐酸、磷酸、柠檬酸、草酸和硝酸中的一种或两种；pH为3.5-8。
5.如权利要求3所述的中性低导热气凝胶毡的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，浸胶复合的具体参数如下：温度为20-65℃，时间为5-50min。
6.如权利要求3所述的中性低导热气凝胶毡的
7.如权利要求3所述的中性低导热气凝胶毡的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，溶剂置换的参数如下：溶剂为60-100％浓度的酒精，溶剂置换的温度为42-72℃，溶剂置换的时间为3-24h，次数2-5次。
8.如权利要求3所述的中性低导热气凝胶毡的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中，改性处理的具体参数如下：六甲基二硅氧烷中含有质量比为5-15％的六甲基二硅氮烷，改性处理的温度为42-72℃，改性处理的时间为3-24h。
9.如权利要求3所述的中性低导热气凝胶毡的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中，清洗的参数如下：清洗的溶剂为六甲基二硅氧烷，且所述六甲基二硅氧烷中含有质量比为2-5％的酸性物质，清洗的温度为42-72℃，清洗的时间为5-120min；干燥处理的参数如下：干燥的温度为60-110℃，干燥的时间为3-12h。
10.如权利要求9所述的中性低导热气凝胶毡的制备方法，其特征在于，所述酸性物质选自硫酸、盐酸、磷酸、柠檬酸、草酸和硝酸中的至少一种。
...【技术特征摘要】
1.一种中性低导热气凝胶毡，其特征在于，所述中性低导热气凝胶毡包括复合纤维毡基材和二氧化硅气凝胶，所述复合纤维毡基材包括如下质量百分比的组分：20-70％有机纤维，余量为无机纤维。
2.如权利要求1所述的中性低导热气凝胶毡，其特征在于，所述有机纤维为聚酯纤维、晴纶纤维、芳纶纤维、绵纶纤维和丙纶纤维中的至少一种，且所述有机纤维直径为4-20μm，所述无机纤维选自玻璃纤维、石棉纤维、陶瓷纤维、碳纤维、玄武岩纤维、石墨纤维和石英纤维中的至少一种，且所述无机纤维的直径为4-20μm。
3.一种如权利要求1或2所述的中性低导热气凝胶毡的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括如下步骤：
4.如权利要求3所述的中性低导热气凝胶毡的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，酸选自硫酸、盐酸、磷酸、柠檬酸、草酸和硝酸中的一种或两种；ph为3.5-8。
5.如权利要求3所述的中性低导热气凝胶毡的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，浸胶复合的具体参数如下：温度为20-65℃，时间为5-50min。
6.如权利要求3所述的中性低导热气凝胶毡的制备方法，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹晓峰，余盛锦，沈浩健，王新良，姚献东，
申请(专利权)人：纳诺科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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