一种超疏水轻质高强隔热材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种超疏水轻质高强隔热材料的制备方法，以锆醇盐和硅氧烷为前驱体，采用预水解工艺制备均匀复合的溶胶胶，真空浸渍于纤维毡中后，采用正硅酸乙酯的乙醇溶液进行老化，然后采用超临界干燥工艺制备出了纤维毡/气凝胶复合体，再用硅氮烷蒸汽处理，制备了超疏水、低导热率和高强度的隔热材料。其接触角为156°，常温热导率为0.032W/m·K，抗压强度为(10％形变)0.42MPa。解决了隔热材料在实际运用中防潮、力学强度和隔热性能等技术难题。

主权项

一种超疏水轻质高强隔热材料的制备方法，其特征是具体步骤为：(1)氧化硅‑氧化锆复合溶胶的制备于4～40℃的温度，将硅氧烷溶于醇通过搅拌配制体积分数为20％的硅氧烷的醇溶液；然后向上述醇溶液中滴加质量浓度为65～68％浓硝酸，搅拌10～20min后滴加去离子水，继续搅拌5～60min，得到提前预水解的硅氧烷溶液；向预水解过的硅氧烷溶液滴加质量浓度为65～68％的浓硝酸，混合均匀后滴加锆醇盐，搅拌均匀后加入去离子水；继续搅拌5‑60min，得澄清透明溶胶；(2)莫来石纤维毡与氧化锆‑氧化硅溶胶的复合将纤维毡在真空条件下，浸渍于0.5～1.5mol/L的氧化锆‑氧化硅溶胶中，并保持真空度30min～60min；(3)莫来石纤维毡复合湿凝胶的制备然后将所述浸渍溶胶的纤维毡转移至模具中，静置陈化4～24h，得到纤维毡/氧化锆‑氧化硅复合湿凝胶；(4)莫来石纤维毡复合湿凝胶的老化将步骤(3)中纤维毡复合湿凝胶用老化溶液在30～100℃分别进行浸泡12～72h；最后用与干燥介质无水乙醇或异丙醇相同的溶剂进行浸泡2～5次，每次浸泡时间为3～12h；(5)超临界干燥将步骤(3)中的所得物进行超临界干燥得到纤维毡/氧化锆‑氧化硅复合隔热材料；(6)疏水改性；将步骤(5)得到的复合隔热材料和硅氮烷溶液置于密闭容器中，加热至120℃～180℃保温2～8h，此时硅氮烷形成蒸汽对复合体进行改性，得到超疏水气凝胶/纤维毡隔热材料。