[发明专利]一种无腐蚀SiO2气凝胶的制备方法

摘要

发明名称一种无腐蚀SiO₂气凝胶的制备方法摘要一种无腐蚀SiO₂气凝胶的制备方法，采用溶胶凝胶两步法，将工业水玻璃与去离子水的混合液经弱酸性阳离子交换树脂交换去除Na⁺，得到pH=3.0~4.0的溶胶，溶胶静置后用氨水对pH值进行调整得到湿凝胶，再将湿凝胶置于正硅酸乙酯与乙醇的老化液中老化，将老化后的湿凝胶置于乙醇中进行溶剂置换，然后将溶剂交换过的湿凝胶置于六甲基二硅氮烷与乙醇的混合液中进行表面修饰，湿凝胶经修饰过后再置于乙醇中进行第二次溶剂置换，最后将湿凝胶置于二氧化碳超临界干燥釜中进行超临界干燥，制备出无腐蚀、产品性能优良、工艺成本低的二氧化硅气凝胶。

主权项

1.一种无腐蚀SiO2气凝胶的制备方法，其特征在于：包括以下几个步骤：（1）采用磷酸对弱酸性阳离子交换树脂进行活化：选择弱酸性阳离子交换树脂，将树脂用去离子水浸泡12~24h后，洗涤至树脂澄清，继而用5%~15%浓度的磷酸溶液洗涤；用去离子水洗涤至中性后，用5%~15%浓度的NaOH洗涤，去除有机杂质；用去离子水洗涤至中性后，用5%~15%浓度的磷酸洗涤，再次用去离子水洗涤至中性待用；（2）溶胶‑凝胶两步法：将工业水玻璃和去离子水混合均匀，经阳离子交换树脂交换除去Na+，得到pH=3.0~4.0的溶胶，静置5~15h，然后用氨水将pH值调整为6.0~7.0，静置，得到湿凝胶；（3）老化与溶剂置换：凝胶后将湿凝胶在等体积、浓度为5%~50%的正硅酸乙酯醇溶液中室温下老化6~48h，然后使用等体积的乙醇进行溶剂置换1~6次，每次1~12h；（4）表面改性及二次溶剂置换：使用等体积、浓度为5%~20%的六甲基二硅氮烷的乙醇溶液疏水改性剂进行表面改性6~48h，之后再次使用等体积的乙醇进行溶剂置换1~3次，每次1~12h；（5）干燥：按照一定条件进行CO2超临界干燥，即得到无腐蚀二氧化硅气凝胶。