[发明专利]一种气凝胶浆料及其制备工艺

说明书

本发明专利涉及一种气凝胶浆料的制备工艺，属于气凝胶浆料技术领域。包括以下步骤：1）、将水10‑100份、纳米稳定剂0.1‑5份，依次加入到高速分散机内，在常温常压下以300‑1500r/min的速度搅拌3‑10分钟，获得混合均匀溶液；2）、将气凝胶粉体1‑20份、纳米改性剂0.1‑15份加入到步骤1）获得溶液中，然后在常温常压下以500‑5000r/min搅拌3‑20分钟，混合均匀获得气凝胶浆料。本发明的气凝胶浆料长时间静置后不沉降、不分层、不浠水，最大程度地保留了气凝胶的结构和性能，解决了疏水的气凝胶粉体在使用过程中难以分散在水性体系的问题。

技术领域

本发明专利涉及一种气凝胶浆料的制备工艺，属于气凝胶浆料技术领域。

背景技术

气凝胶是一种纳米多孔性材料，具有导热系数低、疏水能力强、密度小、孔隙率高、比表面积大等特点。在与其他材料复合时，由于其超强的疏水性能和极低的密度，其粉体状态时显得蓬松而又容易漂浮，使得与其他材料复合时相容性较差，与水混合时更是难以相容。

因此，为了更好的应用，亟待出现一种不仅能最大程度地保留气凝胶的结构和性能，而且能解决超疏水的气凝胶粉体在使用过程中难以分散在水性体系中的问题，CN202011288296.3公开了一种气凝胶浆料制备方法，采用该方法制备的气凝胶浆料实现了气凝胶和水的相容混合，但长时间静置后会产生分层浠水现象，底部为水溶液、上层为气凝胶干浆料，使用时还得需用重新分散搅拌，这明显背离了气凝胶浆料快速应用的初衷。而且由于气凝胶的高比表面积，气凝胶浆料的固含量最高能达到20%左右，但此时气凝胶浆料会团聚形成粘度极大的膏状物，因此还需要进一步的研究开发。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的不足之处，提供一种气凝胶浆料，该气凝胶浆料长时间静置不沉降、不分层、不浠水，最大程度地保留了气凝胶的结构和性能，解决了疏水的气凝胶粉体在使用过程中难以分散在水性体系的问题。

一种气凝胶浆料的制备工艺，其特殊之处在于包括以下步骤：

1）、将水10-100份、纳米稳定剂0.1-5份，依次加入到高速分散机内，在常温常压下以300-1500r/min的速度搅拌3-10分钟，获得混合均匀溶液；

2）、将气凝胶粉体1-20份、纳米改性剂0.1-15份加入到步骤1）获得溶液中，然后在常温常压下以500-5000r/min搅拌3-20分钟，混合均匀获得气凝胶浆料；

所述纳米稳定剂分为膨润土、蒙脱土、凹凸棒土、硅藻土、高岭土中的一种或任意多种的混合；

所述气凝胶粉体，粒径为15-1000微米，密度为60-80kg/m³，超疏水，导热系数为0.018w/m·k；

所述气凝胶为二氧化硅气凝胶。

所述纳米改性剂为聚乙烯醇、邻苯二甲酸二丁酯、硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh602的一种或任意多种的混合。

采用上述气凝胶浆料的制备工艺获得的气凝胶浆料。

本发明将气凝胶粉体与纳米稳定剂、纳米改性剂、水复配后形成一种气凝胶浆料：纳米稳定剂确保了气凝胶浆料不产生分层、浠水现象，这是因为其分散在水溶液中起到了增稠和增强得效果，避免了由于气凝胶粉体的低密度造成的上浮分层现象；纳米改性剂通过改变水溶液的状态，使得疏水气凝胶粉末与水相容形成一个整体。该气凝胶浆料长时间密封静置后不沉降、不分层、不浠水，而且干燥脱水后可以重新恢复导热系数低、疏水能力强的气凝胶特性，这是因为气凝胶浆料没有破坏气凝胶内部的结构和性能，并解决了疏水气凝胶粉体难以分散在水性体系中的问题，使得气凝胶粉体材料便于携带运输和快速应用。本发明气凝胶浆料中的无机物含量大于95%,有机物的含量小于5%，保持了气凝胶的A级材料的特性。

具体实施方式