[发明专利]一种常压干燥制备柔韧性二氧化硅气凝胶块体的方法

权利要求书

1.一种常压干燥制备柔韧性二氧化硅气凝胶块体的方法，其特征在于，所述的制备柔韧性二氧化硅气凝胶块体的方法包括以下步骤： 

1)配制前驱体溶液：将硅源加入一定量的醇溶剂，搅拌均匀后，加入适量的去离子水，搅拌混合成前驱体溶液； 

2)水解：将前驱体溶液继续搅拌30min,搅拌中加入酸催化剂，调整溶液pH值为3.5-4.0，然后置于45℃恒温水浴槽中，充分水解24h； 

3）缩聚：将前驱体水解液置于磁力搅拌器上，搅拌中加入碱催化剂，调整溶液pH值为7.5-8.0，持续搅拌15min后，将得到的硅溶胶转移到试管或是表面皿中，密封后在45℃恒温水浴槽中保持3-4h直至凝胶完全，得到湿凝胶； 

4）老化：用20%TEOS/乙醇溶液浸没湿凝胶，置于45℃恒温水浴槽中，每隔12h更换一次溶液，老化两次； 

5）溶剂交换：用正己烷溶剂浸没湿凝胶，置于45℃恒温水浴槽中，每隔12h更换一次溶液，溶剂交换两次； 

6）干燥：将湿凝胶中的溶剂倒出，采用常压分级干燥得到柔韧性SiO₂气凝胶块体。 

2.根据权利要求1所述的一种常压干燥制备柔韧性二氧化硅气凝胶块体的方法，其特征在于，步骤1)的硅源是自身带有不水解有机基团形如R₁-Si-（OR₂）的有机物，其中R₁、R₂分别代指烷基，具体为甲基三甲氧基硅烷MTMS，甲基三乙氧基硅烷MTES，或乙基三甲氧基硅烷ETMS。 

3.根据权利要求1所述的一种常压干燥制备柔韧性二氧化硅气凝胶块体的方法，其特征在于，步骤1）的醇溶剂是甲醇、乙醇或异丙醇。 

4.根据权利要求1所述的一种常压干燥制备柔韧性二氧化硅气凝胶块体的方法，其特征在于，步骤2）酸催化剂是0.01M盐酸溶液或0.01M草酸溶液。 

5.根据权利要求1所述的一种常压干燥制备柔韧性二氧化硅气凝胶块体的方法，其特征在于，步骤3）碱催化剂是10M氨水溶液。 

6.根据权利要求1所述的一种常压干燥制备柔韧性二氧化硅气凝胶块体的方法，其特征在于，步骤6）中的湿凝胶无需进一步表面改性，省去了改性的繁杂工序，节约了产品成本。 

7.根据权利要求1所述的一种常压干燥制备柔韧性二氧化硅气凝胶块体的方法，其特 征在于，步骤6）采用常压分级干燥，具体操作是在60℃、80℃、100℃下分别干燥8-12h，接着关闭干燥箱，随着干燥箱冷却至室温。 

8.根据权利要求1所述的一种常压干燥制备柔韧性二氧化硅气凝胶块体的方法，其特征在于，步骤1）中的硅源、醇溶剂、去离子水按摩尔比计算为，硅源：无水乙醇：去离子水=1：（8-18）：（0-8）。 

9.根据权利要求1所述的一种常压干燥制备柔韧性二氧化硅气凝胶块体的方法，其特征在于，其中水解、缩聚凝胶、老化、溶剂交换过程均在45℃恒温水浴槽中进行。 

10.根据权利要求1所述的一种常压干燥制备柔韧性二氧化硅气凝胶块体的方法，其特征在于，所制备的气凝胶呈块状，具备良好的柔韧性和一定得机械强度，可以承受一定的弯曲、压缩和拉伸。