[发明专利]一种绝热二氧化硅气凝胶/羟基化玻璃纤维毡复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种绝热二氧化硅气凝胶/羟基化玻璃纤维毡复合材料及其制备方法，其特点是将二氧化硅气凝胶为基体50～80重量份，羟基化玻璃纤维毡作为增强体70～120重量份。并按以下方法制备将无水乙醇、去离子水、六甲基二硅氧烷等原料在酸性催化环境条件下，制备具有MQ结构(M为(CH3)3SiO1/2，Q为SiO4/2)的硅溶胶体系，然后添加凝胶催化剂，并将预处理后的玻璃纤维毡浸没其中，形成湿凝胶与纤维毡的复合材料，陈化处理12～24h后，再用正己烷浸泡以除去体系中的水，最后在温度为50～120℃，压力为0.01Pa～5Pa，时间为1～5h；进行干燥处理，获得二氧化硅气凝胶/羟基化玻璃纤维毡复合材料。

主权项

一种绝热二氧化硅气凝胶/羟基化玻璃纤维毡复合材料的制备方法，其特征在于其制备方法包括以下步骤：1)将去离子水、无水乙醇、六甲基二硅氧烷按质量计为：18～36︰230～460︰0.8～2.4，在温度30～78℃，加入摩尔浓度为0.5～1mol/L的水解催化剂0.1～0.3份后，滴加正硅酸乙酯208份，反应0.5～2h，以控制溶胶体系中M基团为(CH3)3SiO1/2，Q基团为SiO4/2，M与Q结构的摩尔比1︰30～100，并经过充分搅拌2～10h，制得具有MQ结构的硅溶胶体系；2)对玻璃纤维毡进行羟基化处理，将玻璃纤维毡在浓度为30％‑40％的丙酮溶液中浸泡30min后，用去离子水冲洗，氮气吹干，以除去表面吸附的杂质；将清洁过的玻璃纤维毡置于98％浓硫酸与30％双氧水的混合溶液，体积比为3︰1中，于温度105℃反应30min，冷后取出，去离子水冲洗，氮气吹干，制得羟基化玻璃纤维毡；3)在步骤1)得到的硅溶胶体系中，加入摩尔浓度为0.5～1mol/L凝胶催化剂20～60份，将步骤2)得到的羟基化玻璃纤维毡浸没到所得硅溶胶体系中，在温度20～80℃凝胶化，然后陈化处理12～24h，即制得玻璃纤维毡—二氧化硅湿凝胶复合材料；4)将步骤3)中的玻璃纤维毡与二氧化硅湿凝胶复合材料用正己烷500份，在温度20～40℃浸泡处理2～10h后弃去浸泡液，反复处理3次；5)对步骤4)中浸泡后的玻璃纤维毡与二氧化硅湿凝胶预制板，在温度为50～120℃，压力为0.01Pa～5Pa，时间为1～5h；进行干燥处理，获得二氧化硅气凝胶/羟基化玻璃纤维毡复合材料；其中，所述复合材料的起始原料由以下组分制成，按重量计为：二氧化硅气凝胶为基体50～80份，羟基化玻璃纤维毡作为增强体70～120份。