[发明专利]一种低成本表面改性制备二氧化硅气凝胶的制备方法

摘要

本发明公开了一种低成本表面改性制备二氧化硅气凝胶的制备方法，采用含有二氧化硅的固体原料作为原材料，其价格低，加工起来也十分方便，原料经过粉碎‑煅烧‑溶解‑胶化‑表面处理‑逐级离心干燥制成二氧化硅气凝胶，其中采用水溶性的聚乙二醇试剂对水凝胶进行表面改性，聚乙二醇试剂不仅能完成理想的表面改性，而且也能和水凝胶孔隙的水反应形成低表面张力的有机溶剂，使湿凝胶在常压干燥条件下收缩程度降至最低，通过离心逐级干燥，够获得轻质多孔的气凝胶结构，本发明生产制得的二氧化硅气凝胶品质优越，同时成本大大降低，在同领域中具备低成本、规模化生产的优势。

主权项

1.一种低成本表面改性制备二氧化硅气凝胶的制备方法，特征在于：其具体步骤如下：①将含有二氧化硅的原材料进行粉碎，其中含有二氧化硅的原材料中二氧化硅含量不低于60%，先采用圆锥式破碎机进行粉碎，采用网筛筛分，筛网网孔直径为10mm‑15mm，循环粉碎,取粉末；②将步骤①中的粉末原料进行煅烧，采用煅烧炉进行煅烧，温度为700℃‑900℃，煅烧2至3小时后真空冷却，再使用过量的稀硫酸对煅烧后的产物进行处理，调节pH至7‑9，再经过抽滤去除其中沉淀，获得二氧化硅溶胶；③将步骤②获得的二氧化硅溶胶先快速搅拌，放置老化形成二氧化硅凝胶；④向步骤③获得的二氧化硅凝胶加入水清洗、沥干、并预干燥，除去多余的水分，预干燥程度以湿凝胶不发生坍塌为准；⑤使用表面改性剂对步骤④获得二氧化硅凝胶进行表面处理，处理间隔5‑10h，处理次数5‑20次；其中，所述表面改性剂为水溶性聚乙二醇；⑥采用离心逐级干燥的方式，对步骤⑤获得的二氧化硅凝胶进行干燥，获得二氧化硅气凝胶，所选取的设备为逐级干燥器，逐级干燥器设置干燥温度逐级升高，离心速度逐级提升。