[发明专利]一种SiO2气凝胶/无机棉复合保温隔热毡及制备方法

权利要求书

1.一种SiO₂气凝胶/无机棉复合保温隔热毡的制备方法，包括如下步骤：

①配制硅酸溶液；

②硅酸溶胶与无机棉进行复合，获得SiO₂凝胶/无机棉复合块体；

③对SiO₂凝胶/无机棉复合块体进行陈化，改性及溶剂替换处理；所述的改性剂包括有机硅烷和烷烃类试剂；完成后用烷烃类试剂清洗改性后的复合凝胶块体；

④对改性处理后的SiO₂凝胶/无机棉复合块体进行常压干燥处理，得到SiO₂气凝胶/无机棉复合保温隔热毡。

2.根据权利要求1所述的SiO₂气凝胶/无机棉复合保温隔热毡的制备方法，其特征在于硅酸溶胶与无机棉复合前，还包括对硅酸溶胶进行预改性的步骤；所述的步骤为将预改性试剂加入到硅酸溶液中；其中，所述的预改性试剂为六甲基二硅氧烷，三甲基乙氧基硅烷，甲基三乙氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷。

3.根据权利要求1或2所述的SiO₂气凝胶/无机棉复合保温隔热毡的制备方法，其特征在于所述的步骤②中的无机棉为玻璃棉，岩棉，矿物棉或耐火纤维。

4.根据权利要求3所述的SiO₂气凝胶/无机棉复合保温隔热毡的制备方法，其特征在于无机棉与硅酸溶胶复合前，还包括对无机棉进行预包覆处理的步骤；所述的步骤具体方法如下：a.将无机棉在450～500℃下处理2～3h，冷却至室温，b.将处理后的无机棉浸没在氧化铝溶胶、氧化钛溶胶或氧化硅溶胶中，c.完全没过后取出，挤压多余的液体，在100℃下干燥2～4h。

5.根据权利要求4所述的SiO₂气凝胶/无机棉复合保温隔热毡的制备方法，其特征在于所述的步骤③的改性剂中还包括醇类；所述的醇类选自乙醇和异丙醇。

6.根据权利要求5所述的SiO₂气凝胶/无机棉复合保温隔热毡的制备方法，其特征在于所述的步骤③中的有机硅烷选自三甲基氯硅烷、甲基三乙氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上混合物；烷烃类试剂选自正己烷、环己烷和庚烷。

7.根据权利要求1、4或6所述的SiO₂气凝胶/无机棉复合保温隔热毡的制备方法，其特征在于所述的步骤③中的陈化为在20～50℃下进行1～24h。

8.根据权利要求7所述的SiO₂气凝胶/无机棉复合保温隔热毡的制备方法，其特征在于所述的步骤④中的干燥的具体操作方法为：依次在50℃、70℃、90℃、110℃、130℃、150℃下各保温干燥1.5h～2h或是在50℃、80℃、100～120℃、150℃下各保温干燥2h。

9.根据权利要求1或8所述的SiO₂气凝胶/无机棉复合保温隔热毡的制备方法，其特征在于所述的步骤①中的硅酸溶胶的配制方法如下：将模数＝3.38的工业水玻璃用去离子水按V_{工业水玻璃}∶V_去离子水＝1∶4～1∶5比例稀释，然后用强酸性苯乙烯阳离子交换树脂进行离子交换，得pH＝2～3的硅酸溶液。

10.权利要求1所述的方法制备得到的SiO₂气凝胶/无机棉复合保温隔热毡，其特征在于该材料的密度为0.10～0.30g/cm³，导热系数为0.010～0.029W·m^-1℃^-1。