[发明专利]一种玻璃纤维增韧复合气凝胶及其制备方法

摘要

本发明提供一种玻璃纤维增韧复合气凝胶的制备方法，使用硅源、无水乙醇、去离子水和盐酸作为制备SiO2气凝胶原料，采用玻璃纤维作为滤棒段支架，制备得到作为加热不燃烧卷烟滤棒降温段使用的玻璃纤维增韧复合气凝胶复合材料。本发明通过合成物化性能优异的SiO₂气凝胶，将其作为基底材料并与玻璃纤维结合，制做出力学性能和降温效率符合加热不燃烧卷烟滤棒降温段要求的原材料，采用的硅源较为广泛，不需要较高的成本和控制条件，在常温常压下即可制备，有利于大规模生产。

主权项

1.一种玻璃纤维增韧复合气凝胶的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、将制备气凝胶的硅源、无水乙醇、去离子水和盐酸按摩尔比1：(8‑15):(3‑9):0.032混合，调节pH至3‑4，在30‑45℃的条件下搅拌水解12h以上；步骤二、在上述混合溶液中加入0.8mol/L氨水，添加量为所述混合溶液200‑450mL添加氨水量为20ml‑35ml，迅速搅拌3‑5min进行凝胶化反应，得到二氧化硅凝胶；步骤三、将玻璃纤维依次使用乙醇、去离子水反复洗涤，并在120℃环境下干燥2h；步骤四、将步骤二中得到的二氧化硅凝胶倒入模具中，同时将步骤三处理的玻璃纤维按照模具的尺寸裁剪，分层依次铺入模具中，将模具密封；步骤五、将模具放入30‑50℃的水浴中，在7‑15min内凝胶，凝胶后，将湿凝胶继续放置于水浴锅中，使用硅醇盐和无水乙醇的混合液反复洗涤，并单独使用乙醇浸泡20min，老化8‑10h后制得SiO2气凝胶，可增加凝胶的力学性能和机械强度；步骤六、步骤五制得的SiO2气凝胶放入去离子水中洗涤，而后在60‑120℃的环境中干燥12h，即可得到玻璃纤维增韧复合气凝胶。