一种常温光固化杂化凝胶高强绝热材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种常温光固化杂化凝胶高强绝热材料的制备方法，属绝热材料制备技术领域。针对现有的气凝胶绝热材料干燥过程时，干燥条件较为复杂，且易使材料收缩和碎裂，不能保持凝胶态结构，导致其力学性能较差的问题，通过制备聚氨酯丙烯酸酯离聚体乳液的光固化效果，改善SiO2气凝胶的固化效率，有效的使气凝胶固化效率大大增强且不会收缩碎裂，同时添加非晶玄武岩粉末，改善其气凝胶力学强度，本发明制备的常温光固化杂化凝胶高强绝热材料抗压强度为5～6MPa，抗折强度为0.45～0.62MPa，且固化时间大大缩短，且制作工艺简单，且原材料易得，有效节约了制备成本。

主权项

一种常温光固化杂化凝胶高强绝热材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按体积比1:1，将质量浓度10%盐酸与质量浓度50%乙醇溶液搅拌混合并静置6～8h，制备得酸化乙醇溶液，随后按质量比1：8，将正硅酸乙酯与酸化乙醇溶液搅拌混合，在45～55℃下水浴加热2～3h，随后静置冷却至室温制备得硅溶胶；（2）按体积比1:5，将γ‑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷与上述制备的硅溶胶搅拌混合，在室温下陈化20～24h，制备得改性硅溶胶，随后按重量份数计，分别称量45～50份聚氨酯丙烯酸酯、5～10份己二醇二丙烯酸酯、3～5份吐温‑80、1～2份1,1‑二甲基‑1‑羟基苯乙酮和15～20份改性硅溶胶置于三口烧瓶中，控制搅拌速度为3600～4000r/min，待搅拌混合完成后，静置陈化6～8h，制备得光固化杂化湿凝胶，避光密封储存备用；（3）收集玄武岩颗粒，将其洗净并晾干，在液压破碎机中破碎成碎块，随后将玄武岩碎块置于管式电阻炉中，按10℃/min速率程序升温至1150～1200℃，保温熔融2～3h后，将熔融玄武岩置于0～5℃冰水浴中淬火处理，待淬火完成后，过滤并收集滤饼，在65～70℃下干燥6～8h，随后碾磨并过120～130目筛，制备得非晶玄武岩粉末；（4）按质量比1:15，将上述制备的非晶玄武岩粉末与步骤（2）制备的光固化杂化湿凝胶搅拌混合并置于2400～2500W的高压汞灯下，控制紫外主发射波长为365nm，在室温下静置固化100～120min，即可制备得一种常温光固化杂化凝胶高强绝热材料。