一种利用微波快速制备自疏水SiO₂气凝胶的方法

摘要

本发明涉及一种利用微波快速制备自疏水SiO₂气凝胶的方法，包括以下步骤：⑴前驱体配制：将甲基三甲氧基硅烷或甲基三乙氧基硅烷和有机硅源加入乙醇溶液中，搅拌均匀后滴入酸催化剂，控制水含量在3-16%（w/w）之间，置恒温水浴中充分水解；⑵凝胶快速制备及增强：加碱催化剂，调节pH值并搅拌均匀，或将其倒入纤维材料预制件的模具中，移到微波加热设备并通入惰性气体，调节微波功率；⑶微波快速干燥：调节微波功率干燥得疏水性SiO₂气凝胶。本发明避免了复杂的溶剂替换和凝胶改性步骤，并采用微波辐射方式进行干燥，无需复杂昂贵的超临界干燥设备，不仅大大的缩短了制备气凝胶的时间，而且极大的减少了生产成本和环境污染。

主权项

一种利用微波快速制备自疏水SiO₂气凝胶的方法，其特征在于包括以下步骤：⑴ 前驱体配制将甲基三甲氧基硅烷或甲基三乙氧基硅烷加入一定量的乙醇溶液中，同时将有机硅源加入一定量的乙醇溶液中，搅拌均匀后，滴入酸催化剂，调整溶液pH值为1.5‑3.5，控制整个体系的水含量在3‑16%（w/w）之间，然后置于40‑70℃恒温水浴中充分水解0.5‑3h；⑵凝胶快速制备及增强在步骤（1）的前驱体水解液中搅拌加入碱催化剂，调节pH值为6.5‑8，并搅拌均匀，或是将其倒入纤维材料预制件的模具中，然后移到微波加热设备中，并通入惰性气体进行保护，调节微波功率至300‑800W，作用时间为1‑5min，再调节微波功率至150‑600W，作用时间为5‑20min；所述的微波加热设备包括微波设备本体，所述微波设备本体设置有密封容器和微波控制面板，所述密封容器位于微波控制面板的一侧，所述密封容器的上方连接有排气管，密封容器的下方连接有进气管；⑶微波快速干燥将微波加热设备中的排气管打开，调节微波功率至800‑2000W，干燥20‑60min，即得疏水性SiO₂气凝胶。