[发明专利]一种气凝胶复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于保温材料技术领域，尤其涉及一种气凝胶复合材料，包括以下重量份的原料：高级脂肪烃20‑45份，多元醇10‑30份，多羟基羧酸10‑15份，成炭剂5‑10份，发泡剂8‑10份，改性氢氧化铝5‑20份，改性氢氧化镁10‑40份，聚脲5‑35份，水性树脂2‑15份，改性氢氧化铝2‑25份，本发明还提出了一种气凝胶复合材料制备方法，包括以下步骤：S1、粉碎：按重量份，选取高级脂肪烃、多元醇、多羟基羧酸、成炭剂、发泡剂、改性氢氧化铝、改性氢氧化镁、聚脲。本发明中的气凝胶复合材料具有良好的防火性能，提高耐火极限，同时还提高气凝胶复合材料的力学性能及使用寿命。

技术领域

本发明属于保温材料领域，尤其涉及一种气凝胶复合材料及其制备方法。

背景技术

气凝胶材料是一种由纳米级颗粒堆积而成的、具有纳米级孔洞的轻质固体材料，具有极高的孔隙率、比表面积，极低的密度和固含量，化学惰性和不燃性，表现出优异的轻质、保温隔热、防火、隔音、减震吸能特性，可广泛应用于国防军工、安保反恐等军事领域以及绿色建筑、热量传输、公共交通、金融设备防护等民用领域。

然而，正因为气凝胶材料固有的缺陷，如强度低、脆性大等，在工程应用中，由于气凝胶材料的纳米多孔结构易受水、有机溶剂的破坏，将会丧失气凝胶材料的优异特性，因此需对气凝胶材料进行表面改性处理，在不破坏气凝胶材料纳米多孔结构的前提下，增加气凝胶材料与其他材料的界面结合强度。

通常，气凝胶毡的制备方法为将硅溶胶浸润纤维毡，加碱凝胶，老化，通过常压干燥或超临界干燥工艺制得气凝胶毡，然而该气凝胶毡表面易掉粉，与其他材料复合时表面结合强度低，工程应用受限。

发明内容

本发明针对上述技术问题，提供了一种气凝胶复合材料及其制备方法。

本发明所采用的技术方案为：一种气凝胶复合材料，包括以下重量份的原料：高级脂肪烃20-45份，多元醇10-30份，多羟基羧酸10-15份，成炭剂5-10份，发泡剂8-10份，改性氢氧化铝5-20份，改性氢氧化镁10-40份，聚脲5-35份，水性树脂2-15份，改性氢氧化铝2-25份，三聚氰胺4-6份，高级脂肪烃2-6份，硬脂酸镁1-6份，催化剂3-4份。

优选地，包括以下重量份的原料：高级脂肪烃25-35份，多元醇15-25份，多羟基羧酸11-13份，成炭剂6-8份，发泡剂9-10份，改性氢氧化铝10-15份，改性氢氧化镁20-30份，聚脲15-20份，水性树脂7-9份，改性氢氧化铝15-18份，三聚氰胺5-6份，高级脂肪烃3-5份，硬脂酸镁2-4份，催化剂3-5份。

优选地，包括以下重量份的原料：高级脂肪烃27份，多元醇20份，多羟基羧酸12份，成炭剂8份，发泡剂9份，改性氢氧化铝13份，改性氢氧化镁25份，聚脲18份，水性树脂8份，改性氢氧化铝17份，三聚氰胺5份，高级脂肪烃4份，硬脂酸镁3份，催化剂4份。

优选地，所述催化剂由磷酸氢二铵和硫酸铵组成。

优选地，所述催化剂中的磷酸氢二铵含量为18%。

本发明还提出了一种气凝胶复合材料制备方法，包括以下步骤：

S1、粉碎：按重量份，选取高级脂肪烃、多元醇、多羟基羧酸、成炭剂、发泡剂、改性氢氧化铝、改性氢氧化镁、聚脲、水性树脂、改性氢氧化铝、三聚氰胺、高级脂肪烃、硬脂酸镁、磷酸氢二铵和硫酸铵，分别用粉碎机粉碎，粉碎后过30目筛，备用；

S2、混合：按重量份，选取粉碎过筛后的高级脂肪烃、多元醇、多羟基羧酸、成炭剂、发泡剂、改性氢氧化铝、改性氢氧化镁、聚脲、水性树脂、改性氢氧化铝、三聚氰胺、高级脂肪烃、硬脂酸镁、磷酸氢二铵和硫酸铵，置于搅拌器内搅拌15-20分钟，搅拌均匀，物料混合均匀后，边搅拌边用小喷壶将润湿剂缓慢喷洒到物料中增加物料湿度，制成软材，润湿剂加入量以物料能用手捏成团，用手指一压即散为宜；