[发明专利]一种建筑装饰二氧化硅气凝胶保温有机玻璃及制备方法

说明书

本发明涉及保温装饰材料技术领域，具体提出一种建筑装饰二氧化硅气凝胶保温有机玻璃及制备方法，通过将无机发泡剂、二氧化硅气凝胶加入水中混合搅拌均匀，减压干燥，得到负载发泡剂的二氧化硅气凝胶，然后加入到有机玻璃原料本体聚合的预聚体中，升温搅拌得到经处理的预聚体，接着注入到模具中，再置入烘箱中处理而制得二氧化硅气凝胶保温有机玻璃。本发明利用二氧化硅气凝胶负载发泡剂，发泡剂受热分解产生气体，随着有机玻璃预聚体体系粘度升高，二氧化硅气凝胶孔隙将不再会被堵塞，最终得到孔隙良好和保温效果好的二氧化硅气凝胶保温有机玻璃，在建筑装饰保温领域具有良好应用前景。

技术领域

本发明涉及保温装饰材料技术领域，特别是涉及一种建筑装饰二氧化硅气凝胶保温有机玻璃及制备方法。

背景技术

节能减排对社会可持续发展起着举足轻重的作用，也是当今世界各国所共同面临的任务和挑战。而且随着城市化率的提高、经济发展、人们收入和生活水平的不断改善，能耗总量将持续增长。因此，降低建筑能耗是节能工作最重要的任务之一。影响建筑能耗最直接的因素是建筑围护结构的保温隔热性能，而门窗是围护结构中保温隔热的最薄弱部位，是影响建筑节能的最主要因素之一，而玻璃作为门窗结构的最主要材料，其节能性质正日益引起重视。

根据玻璃保温隔热原理，一方面可以采用热反射、吸热、低辐射、贴膜、涂膜等技术来降低玻璃的遮蔽系数Se值；另一方面也可使用中空玻璃、真空玻璃等降低玻璃的传热系数U值来达到保温隔热的节能目的。近年来，将作为超级隔热材料的二氧化硅气凝胶用于制备保温玻璃的研究越来越多。

二氧化硅气凝胶具有独特的微观纳米结构使其具有低密度、高比表面积和高孔隙率的特点。这些特点使其在热学、光学、电学、声学等方面均有独特的优良性质，可作为高效隔热保温材料、声阻抗耦合材料、低介电绝缘材料、催化剂及催化剂载体等，其中高效隔热保温材料的应用较为广泛。气凝胶除具备低导热系数，低密度，阻燃等特点外，还具有透明性。纯二氧化硅气凝胶具有类似玻璃的高透过率，但气凝胶极限拉伸强度小，质脆，易碎，导致气凝胶产品很难作为玻璃直接应用。目前主要有气凝胶镀膜玻璃和真空夹层气凝胶玻璃两大类。由于气凝胶镀膜玻璃通常存在光透过率低、传热系数高等问题，而真空夹层气凝胶玻璃由于其制造工艺复杂、造价昂贵、通过真空夹层增大了玻璃厚度，大大影响了气凝胶玻璃的应用。在有机玻璃的生产制备过程中，将气凝胶直接加入到有机玻璃中可以提高气凝胶在有机玻璃中的分散性，从而增强其透光性能，然而在生产过程中易造成孔隙堵塞，使得其保温性能降低。研究新型二氧化硅气凝胶玻璃收到普遍关注。

中国发明专利申请号202010155576.0公开了一种气凝胶隔热保温玻璃及其制备方法，先以正硅酸乙酯、乙烯基甲基二乙氧基硅烷和硼酸三甲酯制成溶胶体，然后将硝酸铝、硝酸钛和一水合柠檬酸混合制成预混液，接着将上述溶胶体、预混液混合得到气凝胶，最后将气凝胶粉碎后倒入二氧化硅熔融液中，锡槽成型，裁切，得到一体式气凝胶隔热保温玻璃。中国发明专利申请号201810795465.9公开了一种力学性能优异的有机玻璃板材，将制备得到的增韧复合材料作为改性剂在聚合反应中与甲基丙烯酸甲酯合成多元共聚物时，进行交联改性，增加分子链的交联点，阻止裂纹的扩展，从而增强其力学性能，上述发明通过添加二氧化硅气凝胶使得具有更好的透光性或隔热保温性能，但是由于将二氧化硅气凝胶直接添加到液体中使得在反应过程中造成孔径，气凝胶本身性能受到影响。

为了有效解决二氧化硅气凝胶制备保温有机玻璃时存在孔隙被堵塞造成保温效果不佳的问题入，有必要提出一种新型二氧化硅气凝胶有机玻璃，进而促进了二氧化硅气凝胶保温有机玻璃的发展应用。

发明内容

针对目前使用二氧化硅气凝胶制备保温有机玻璃时出现孔隙被堵塞造成保温效果不佳的问题，本发明提出一种建筑装饰二氧化硅气凝胶保温有机玻璃及制备方法，从而得到孔隙良好和保温效果好的二氧化硅气凝胶保温有机玻璃。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：