System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种气凝胶驱蚊材料的制备方法技术_技高网

一种气凝胶驱蚊材料的制备方法技术

技术编号:44967200 阅读:17 留言:0更新日期:2025-04-12 01:39
本发明专利技术提供一种气凝胶驱蚊材料的制备方法,属于气凝胶复合材料制备及日用品材料制备技术领域。硅源前驱体水解后加入催化剂1与孔径调节添加剂1,在容器内凝胶得到硅凝胶;硅凝胶与乙醇混合搅拌均匀后得到硅凝胶醇溶液A;得到的硅凝胶醇溶液A中加入结构增强助剂,然后均匀搅拌,得到硅凝胶醇溶液B;得到的硅凝胶醇溶液B中加入改性剂、催化剂2后加热混合液,进行疏水改性;得到的改性混合液进行分离,得到白色乳液;放入定型盘中进行干燥,得到结构增强型疏水块状气凝胶材料;气凝胶材料和驱蚊剂进行加工处理;得到气凝胶驱蚊材料。本发明专利技术气凝胶驱蚊材料可缓释有效成分,持续驱蚊效果,而且在的室外环境中,材料疏水且不易破损,可以方便快捷的使用,提高了使用场景的适应性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种气凝胶驱蚊材料的制备方法,以气凝胶材料为载体,利用气凝胶材料的吸附性、疏水性和驱蚊剂的挥发性,使气凝胶驱蚊材料具有防水、缓释、驱蚊的多重功效,极大的拓展了驱蚊产品的环境适应性和驱蚊效果耐久性,同时与直接的涂抹产品相比也提高了产品的经济性。


技术介绍

1、气凝胶是一种纳米级多孔非晶固体材料,是世界上密度最小的固体之一,密度低至0.002 g/cm3。目前市场上主要是二氧化硅气凝胶,它通过溶胶-凝胶法,利用特定的干燥方式使气体取代凝胶中的液相而形成。气凝胶具有极高的孔隙率,可达90%以上,这使得气凝胶可以吸附大量液体,是一类优秀的吸附材料。

2、驱蚊剂的主要成分包括避蚊胺、伊默宁、埃卡瑞丁等,其作用原理是通过挥发出的气味驱避昆虫。此外,电热蚊香液中的主要成分是拟除虫菊酯类农药,这是一种神经毒物,通过选择性作用于蚊虫的神经细胞膜的钠离子通道,产生击倒蚊虫的效果。需要注意的是,虽然这些成分在驱蚊方面表现出色,但在使用驱蚊剂时仍需注意安全,避免直接接触到皮肤或眼睛,尤其是对于婴幼儿和小孩子,应避免使用不当导致的不良反应,因此开发非直接接触性的驱蚊产品具有很重要的意义。

3、专利cn117717072a公开了一种多孔凝胶固体驱蚊剂载体及其制备方法和应用。该方法以多孔凝胶固体驱蚊剂载体制备的驱蚊复合材料,无需插电即可使用,且采用多孔凝胶固体作为驱蚊剂的载体,疏松多孔的结构可使驱蚊剂快速有效发挥作用。此类多孔凝胶固体驱蚊剂无明火安全隐患,且安全环保。但该方法产品是亲水性产品,未解决长期储存、阴湿天气使用存在吸水成为湿凝胶,吸水后存在堵塞疏松多孔结构孔道,影响产能使用效能及使用感受的问题。

4、cn116872593a公开了一种驱蚊纺织品及其生产方法。此方法提供一种将纤维素纳米多孔气凝胶和植物源驱蚊功能母粒制备未纺织用品的方法。但气凝胶的亲水性会导致孔洞堵塞,影响产品使用效果和纺织品的功能单一性,阻碍了产品的其他应用场景的适应性。

5、cn205995464u公开了一种聚脲气凝胶吸附体的制备方法。该方法涉及聚脲气凝胶吸附体包括载体以及被载体吸附的液体。载体为聚脲气凝胶,被吸附液体的表面张力需要小于0.07n/m。严苛的被吸附液体特性减小的该方法的普适性。同时,聚脲气凝胶的亲水性会导致孔洞堵塞,影响产品使用效果。

6、cn104525132b公开了一种气凝胶材料及其制备方法和应用。该方法所述的气凝胶材料液体吸附能力好,且具有优良的缓释性能。但是从效果评估来看,1小时释放量为0%,12小时释放量为2%-3%,产品平均释放量太低,严重会影响驱蚊效果。这与其应用的气凝胶孔洞直径在5nm-80nm有关,影响有效挥发份的自由挥发,需要对气凝胶孔径进行修饰改善。


技术实现思路

1、本专利技术为解决上述问题,提供一种气凝胶驱蚊材料的制备方法。用于气凝胶驱蚊复合材料的制备,气凝胶材料与驱蚊剂的复合,充分的利用了气凝胶的吸附性与驱蚊剂的功效性。通过孔径调节添加剂和结构增强剂的加入,增强了气凝胶材料结构强度和孔径大小,增加了产品的驱蚊功效性。此外,疏水性也保证了产品良好的环境适用性。

2、本专利技术技术方案为:

3、一种气凝胶驱蚊材料的制备方法,所述方法包括以下步骤:

4、s1、硅源前驱体水解后加入催化剂1与孔径调节添加剂1,在容器内凝胶得到硅凝胶;

5、s2、硅凝胶与乙醇按体积比(1-5):1混合搅拌均匀后得到硅凝胶醇溶液a;

6、s3、向s2得到的硅凝胶醇溶液a中加入结构增强助剂,然后均匀搅拌,得到硅凝胶醇溶液b;

7、s4、向s3得到的硅凝胶醇溶液b中加入改性剂、催化剂2后加热混合液,进行疏水改性;

8、s5、将s4得到的改性混合液进行分离,得到白色乳液;

9、s6、将s5得到的白色乳液放入定型盘中进行干燥,得到结构增强型疏水块状气凝胶材料;

10、s7、用s6得到的气凝胶材料和驱蚊剂进行加工处理;得到气凝胶驱蚊材料。

11、优选地,所述步骤s1中硅源前驱体为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯中、水玻璃、稻壳灰中的至少一种,水解条件为室温水解0.5-1小时,或ph为3-5条件下水解0.5-1小时。

12、优选地,所述步骤s1孔径调节添加剂1为氧化铁、氧化钙和四氧化三铁中的至少一种;

13、催化剂1为酸性催化剂或碱性催化剂,酸性催化剂为硝酸、草酸、甲酸、醋酸、磷酸、盐酸、硫酸中的一种或多种;碱性催化剂为碳酸钠、碳酸钾、醋酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、尿素、氨水中的任意一种或多种;催化剂1的用量为硅源前驱体用量的0.01%-5%,孔径调节添加剂1的用量为硅源前驱体用量1%-6%。

14、优选地,所述步骤s1加入催化剂1和孔径调节添加剂1的反应条件为40-60℃下反应0.5-6小时得到硅凝胶。

15、优选地,s3中结构增强助剂为酚醛树脂、脲醛树脂、聚乙酸乙烯酯中的任意一种或多种。

16、优选地,s4中催化剂2为碱性催化剂,碱性催化剂为碳酸钠、碳酸钾、醋酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、尿素、氨水中的任意一种或多种;催化剂2的用量为硅凝胶用量的0.1%-5%;

17、改性剂为甲基三乙氧基硅烷、三甲基氯硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、六甲基硅氮烷中的一种或多种;改性的用量为硅凝胶用量的10%-50%;

18、s4中凝胶加热温度为25-80℃,改性时间为3-24小时。

19、优选地,所述s6的干燥温度为50-230℃,干燥时间为4-24小时。 所述s6中得到的气凝胶材料为完整块状。得到的结构增强型疏水块状气凝胶材料特质比普通的疏水二氧化硅气凝胶材料有更好的力学性能,不易破碎。

20、优选地,所述s7中驱蚊剂为可挥发性物质,具体为:避蚊胺,伊默宁,埃卡瑞丁中的至少一种。

21、优选地,所述s7加工处理步骤包括:1)气凝胶材料进行切割定型。2)液态驱蚊剂与气凝胶材料混合浸泡,使之均质分散;液体与气凝胶混合时间为0.5-60小时。

22、本专利技术有益效果在于:

23、第一,制备的气凝胶材料有优异的疏水性和吸附性,可以吸附足够的驱蚊剂,且疏水防潮;第二,在气凝胶材料中吸附驱蚊剂可以有效的缓释驱蚊成分,达到长久驱蚊的目的;第三,气凝胶材料与驱蚊剂的复合可以提高驱蚊产品的环境适应性,拓宽实验场景,特别是野外环境是适应性;第四,气凝胶复合驱蚊材料的可持久性性极大提高了产品的经济性;第五,结构增强型疏水块状气凝胶材料比普通的疏水二氧化硅气凝胶材料有更好的力学性能,不易破碎,增加了使用场景的多样性。

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【技术保护点】

1.一种气凝胶驱蚊材料的制备方法,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述气凝胶驱蚊材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中硅源前驱体为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯中、水玻璃、稻壳灰中的至少一种,水解条件为室温水解0.5-1小时,或pH为3-5条件下水解0.5-1小时。

3.根据权利要求1所述气凝胶驱蚊材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S1孔径调节添加剂1为氧化铁、氧化钙和四氧化三铁中的至少一种;

4.根据权利要求1所述气凝胶驱蚊材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S1加入催化剂1和孔径调节添加剂1的反应条件为40-60℃下反应0.5-6小时得到硅凝胶。

5.根据权利要求1所述气凝胶驱蚊材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S2硅凝胶与乙醇按体积比(1-5):1。

6.根据权利要求1所述气凝胶驱蚊材料的制备方法,其特征在于,S3中结构增强助剂为酚醛树脂、脲醛树脂、聚乙酸乙烯酯中的任意一种或多种。

7.根据权利要求1所述气凝胶驱蚊材料的制备方法,其特征在于,S4中催化剂2为碱性催化剂,碱性催化剂为碳酸钠、碳酸钾、醋酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、尿素、氨水中的任意一种或多种;催化剂2的用量为硅凝胶用量的0.1%-2%;

8.根据权利要求1所述气凝胶驱蚊材料的制备方法,其特征在于,所述S6的干燥温度为50-230℃,干燥时间为4-24小时。

9.根据权利要求1所述的气凝胶驱蚊材料的制备方法,其特征在于,所述S7中驱蚊剂为可挥发性物质,具体为:避蚊胺,伊默宁,埃卡瑞丁中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的气凝胶驱蚊材料的制备方法,其特征在于,所述S7加工处理步骤包括:1)气凝胶材料进行切割定型;2)液态驱蚊剂与气凝胶材料混合浸泡,使之均质分散;液体驱蚊剂与气凝胶混合时间为0.5-60小时。

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【技术特征摘要】

1.一种气凝胶驱蚊材料的制备方法,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述气凝胶驱蚊材料的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中硅源前驱体为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯中、水玻璃、稻壳灰中的至少一种,水解条件为室温水解0.5-1小时,或ph为3-5条件下水解0.5-1小时。

3.根据权利要求1所述气凝胶驱蚊材料的制备方法,其特征在于,所述步骤s1孔径调节添加剂1为氧化铁、氧化钙和四氧化三铁中的至少一种;

4.根据权利要求1所述气凝胶驱蚊材料的制备方法,其特征在于,所述步骤s1加入催化剂1和孔径调节添加剂1的反应条件为40-60℃下反应0.5-6小时得到硅凝胶。

5.根据权利要求1所述气凝胶驱蚊材料的制备方法,其特征在于,所述步骤s2硅凝胶与乙醇按体积比(1-5):1。

6.根据权利要求1所述气凝胶驱蚊材料的制备方法,其特征在于,s3中结构增...

【专利技术属性】
技术研发人员:李正宇
申请(专利权)人:湖北三峡实验室
类型:发明
国别省市:

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