[发明专利]一种有机无机双网络结构酚醛/氧化铝气凝胶复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种有机无机双网络结构酚醛/氧化铝气凝胶复合材料，是由间苯二酚、甲醛、结晶氯化铝为原料，通过水解、缩聚反应原位生长成有机无机双网络结构的复合凝胶；再采用化学液相法对双网络结构的复合凝胶沉积氧化铝原子层；最后通过老化、干燥得到有机无机双网络结构酚醛/氧化铝气凝胶复合材料。本发明的复合材料可视需要添加无机增强纤维、红外遮蔽颗粒等功能改性填料以进一步提高其力学性能和隔热性能，得到的复合材料具有低密度、低导热系数、高机械强度、低线烧蚀率的特点，适用于航天飞行器热防护系统的轻质防/隔热材料，具有重大应用价值。

主权项

1.一种有机无机双网络结构酚醛/氧化铝气凝胶复合材料的制备方法，包括如下步骤：（1）将结晶氯化铝加入到乙醇和去离子水中，在40~80℃搅拌混合混匀，形成澄清透明的氧化铝溶胶，冷却至室温，得到溶液；（2）将间苯二酚、甲醛、水和碳酸钠混合均匀，得到溶液；（3）将溶液和溶液以体积比1: 0.5~1:2混合，搅拌均匀；加入由甲醇、乙酸、去离子水组成的混合溶液，搅拌均匀，密封静置120min；复合溶胶逐渐凝胶，转变为酚醛/氧化铝复合凝胶；（4）将酚醛/氧化铝复合凝胶在无水乙醇中老化24~48h，每12h用新鲜无水乙醇替换一次；（5）将仲丁醇铝、无水乙醇和去离子水混合，搅拌分散20~30min，得到溶液；（6）将溶液加入复合凝胶中并覆盖复合凝胶对其进行原子沉积氧化铝；静置3~24h后移除沉积液，并用无水乙醇清洗复合凝胶，以去除残余物；（7）将沉积过氧化铝原子层的复合凝胶进行干燥，即得机无机双网络结构酚醛/氧化铝气凝胶复合材料。