[发明专利]气凝胶产品及其制备方法和制备系统

权利要求书

1.一种气凝胶产品的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将92vol％～97vol％的乙醇水溶液和四乙氧基硅烷水解物按质量比(200～400)：(30～80)混合，依次加入酸性催化剂和碱性催化剂，制备胶液；

对所述胶液进行水浴老化处理，制备湿凝胶；以及

对所述湿凝胶进行干燥处理。

2.根据权利要求1所述的气凝胶产品的制备方法，其特征在于，所述酸性催化剂包括氢氟酸、盐酸、硝酸、草酸、醋酸和硫酸中的至少一种；

和/或，所述碱性催化剂包括氨水、氢氧化钠和碳酸氢钠中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的气凝胶产品的制备方法，其特征在于，所述92vol％～97vol％的乙醇水溶液、所述四乙氧基硅烷水解物、所述酸性催化剂和所述碱性催化剂之间的质量比为(200～400):(30～80):(0.5～1.5):(0.5～1.5)。

4.根据权利要求1～3任一项所述的气凝胶产品的制备方法，其特征在于，所述制备胶液的步骤还包括：在加入所述碱性催化剂之后，加入气凝胶粉末。

5.根据权利要求4所述的气凝胶产品的制备方法，其特征在于，所述气凝胶粉末的加入量不超过所述92vol％～97vol％的乙醇水溶液、所述四乙氧基硅烷水解物、所述酸性催化剂和所述碱性催化剂质量之和的10％；

和/或，所述气凝胶粉末的平均粒度为50目～300目。

6.根据权利要求1～3任一项所述的气凝胶产品的制备方法，其特征在于，所述制备胶液的步骤还包括：在加入所述酸性催化剂之后且在加入所述碱性催化剂之前，根据所述四乙氧基硅烷水解物的组成，加入少量水；加入的水和所述92vol％～97vol％的乙醇水溶液中的水的质量之和与所述四乙氧基硅烷水解物的质量的比为1:(100～150)。

7.根据权利要求1～3任一项所述的气凝胶产品的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：所述水浴老化处理之前，通过对辊装置将所述胶液引入到基材上，制备含有所述胶液的胶毡；之后对所述胶毡进行所述水浴老化处理；

或，对所述干燥处理后的所述湿凝胶进行粉碎处理。

8.根据权利要求1～3任一项所述的气凝胶产品的制备方法，其特征在于，所述水浴老化处理的温度为50℃～75℃，时间为12h～24h。

9.根据权利要1～3任一项所述的气凝胶产品的制备方法，其特征在于，所述干燥处理采用超临界干燥工艺进行，所述干燥处理包括如下步骤：

通入乙醇蒸汽，升温至200℃～250℃，升压至11MPa～13MPa，保持1h～5h；

泄压至7.4MPa～7.5MPa，通入二氧化碳，保持1h～5h，随后得到疏水的气凝胶。

10.根据权利要求9所述的气凝胶产品的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：对干燥处理使用的乙醇蒸汽和/或二氧化碳进行回收。

11.一种气凝胶产品的制备系统，其特征在于，

配胶系统，制备胶液；

老化系统，包括反应装置以及与所述反应装置连接的加热装置；

干燥系统，包括萃取装置，以及与所述萃取装置连接的乙醇供应装置和二氧化碳供应装置，所述乙醇供应装置用于向所述萃取装置提供乙醇蒸汽，所述二氧化碳供应装置用于向所述萃取装置提供二氧化碳。

12.根据权利要求11所述的气凝胶产品的制备系统，其特征在于，所述制备系统还包括：

胶毡制备系统，包括传输装置以及对辊装置，所述传输装置用于带动基材运动，所述对辊装置用于将所述胶液引入到所述基材上。