一种弹性透明二氧化硅气凝胶的制备方法

摘要

本发明涉及一种弹性透明二氧化硅气凝胶的制备方法。所述方法包括以带烷基的硅氧烷、水玻璃、正硅酸酯三种原料混合作硅源，以有机溶剂为分散剂，以丙三醇为孔结构控制剂，酸和碱分别作为水解、缩聚反应催化剂，凝胶后，加入羟基硅油、聚丙烯酸对凝胶进行交联，经超临界流体干燥工艺制备得到块状弹性透明二氧化硅气凝胶。所得的弹性透明二氧化硅气凝胶样品透光率高，弹性好，性能稳定，疏水性好。本发明制备弹性透明二氧化硅气凝胶的工艺简单，成本低廉，便于进行工业化生产。

主权项

一种弹性透明二氧化硅气凝胶制备方法，其特征在于按下述步骤进行制备:(1)将水玻璃(模数3.1～3.3)与水按质量比1：(5～10)配制得到溶液A，按体积比溶液A：强酸性苯乙烯树脂＝1:(0.5～2)比例加入强酸性苯乙烯树脂，静置进行离子交换，然后抽滤得到pH＝2～4溶液；(2)按照甲基三乙氧基硅烷与正硅酸乙酯、离子交换后水玻璃质量比1：(0.1～4)：(0.001～2.0)将三种原料混合，按照硅源与溶剂质量比1：(8～30)加入有机溶剂，按照硅源与丙三醇质量比1：(0.001～0.02)加入丙三醇，按照硅源与水质量比1：(0.3～9)加入水，加酸调节pH值至5～7，在10～50℃反应水解0.5～36h后，加入一定量碱调节pH值至8～11，搅拌均匀后静置，待其凝胶；(3)按羟基硅油、聚丙烯酸、有机溶剂质量比1：(0.05～10)：(1～20)比例配制交联剂B溶液，按B溶液与步骤(2)所得的湿凝胶体积比(0.5～2)：1将B溶液加入二氧化硅湿凝胶中，在20～60℃交联反应2～7天；(4)将三甲基氯硅烷、无水乙醇和正己烷按体积比1:(1～3):(6～8)配制溶液C，按C溶液与步骤(3)所得的湿凝胶体积比(0.5～2)：1将C溶液加入二氧化硅湿凝胶中进行疏水改性，在20～60℃改性2～7天；(5)用乙醇反复置换凝胶2～10次，最后经二氧化碳超临界干燥即可得到高弹性的透明二氧化硅气凝胶。