[发明专利]一种透明二氧化硅气凝胶玻璃的常压制备方法

说明书

本发明公开了一种透明二氧化硅气凝胶玻璃的常压制备方法，包括以下步骤：1)、将透明胶涂覆在玻璃基板上，然后将气凝胶颗粒或粉末均匀的粘接在涂有透明胶的玻璃基板上；2)、混合溶胶制备：将气凝胶原料与醇溶液混合搅拌，随后加入碱性催化剂，搅拌制成溶胶，然后加入聚氨酯溶液、表面活性剂，充分搅拌并超声振动，制成混合溶胶；3)、将步骤2)制备的混合溶胶浇注或涂覆在步骤1)制备玻璃基板上，密封静置，制成凝胶玻璃；4)、将步骤3)制备的凝胶玻璃依次经过陈化、修饰液改性、溶剂置换、包覆和常压干燥得到透明二氧化硅气凝胶玻璃。本发明所述方法不仅工艺简单、成本低，且制备周期较短，制备的凝胶玻璃的透光性、隔热性较好。

技术领域

本发明涉及二氧化硅气凝胶玻璃的制备方法，具体涉及一种透明二氧化硅气凝胶玻璃的常压制备方法。

背景技术

随着我国经济的全面发展和能源结构的变化，建筑节能已成为我国的基本国策。在我国绝大部分建筑都为高能耗建筑，而从建材耗能的评价指标来看，玻璃由于传热系数较大，成为建筑节能的最短板。目前，市场上所采用的节能玻璃主要有吸热玻璃、Low-E玻璃、镀膜玻璃、中空玻璃和真空玻璃等，其隔热性能未能满足要求。

二氧化硅(SiO2)气凝胶是一种新型的轻质纳米多孔材料，其孔隙率可达99.5％以上，固体所占体积很小，稀疏骨架中链的热传播受到限制，因此其固态热传导率不到普通非多孔玻璃态材料热导率的1/500。由于空气的平均自由程均在70nm左右，而气凝胶的孔隙尺寸小于50nm，气凝胶孔内没有空气对流，因此其热传导率非常低，在常温常压下为0.01～0.03W/(m·K)。气凝胶能有效的透过太阳光中的可见光部分，透光率可达85％以上，并能有效阻隔环境温度的红外辐射。气凝胶具有较高的使用温度，在高温下仍能保持较好的多孔网络结构，因此具有较好的防火性能。同时气凝胶还具有隔音、减振等特性，在节能玻璃应用上具有广阔的前景。

目前气凝胶玻璃主要有三种：颗粒气凝胶填充玻璃、气凝胶镀膜玻璃和整块状气凝胶玻璃。其中，颗粒气凝胶填充玻璃和气凝胶镀膜玻璃的透光、隔热等性能相对较差。整块状气凝胶玻璃性能最好，但由于其结构力学性能较差，很难保证其结构的完整性，一般只能采用超临界干燥工艺。而超临界工艺的制备周期较长，成本较高，很难实现规模化生产。

现有的二氧化硅气凝胶玻璃主要包括常压制备工艺和超临界干燥法，采用常压制备工艺虽然工艺简单、成本低，但是制备的凝胶玻璃的透光性、隔热性相对较差，超临界干燥法虽然透光率、隔热性能等性能优异，但制备成本较高，难以实现工业化生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种透明二氧化硅气凝胶玻璃的常压制备方法，该方法不仅工艺简单、成本低，且制备周期较短，制备的凝胶玻璃的透光性、隔热性较好。

本发明通过下述技术方案实现：

一种透明二氧化硅气凝胶玻璃的常压制备方法，包括以下步骤：

1)、将透明胶涂覆在玻璃基板上，然后将气凝胶颗粒或粉末均匀的粘接在涂有透明胶的玻璃基板上；

2)、混合溶胶制备：将气凝胶原料与醇溶液混合搅拌，随后加入碱性催化剂，搅拌制成溶胶，然后加入聚氨酯溶液、表面活性剂，充分搅拌并超声振动，制成混合溶胶；

3)、将步骤2)制备的混合溶胶浇注或涂覆在步骤1)制备的粘涂有气凝胶颗粒或粉末的玻璃基板上，密封静置，制成凝胶玻璃；

4)、将步骤3)制备的凝胶玻璃依次经过陈化、修饰液改性、溶剂置换、包覆和常压干燥得到透明二氧化硅气凝胶玻璃。

本发明所制备的透明二氧化硅气凝胶玻璃为整块状气凝胶玻璃。