[发明专利]一种多组元气凝胶复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种制备多组元气凝胶复合材料的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)制备硅溶胶：加入醇溶剂和作为反应原料的多组元硅醇盐和水并 混合均匀，再加入催化剂并混合均匀，得到硅溶胶；

(2)溶胶浸胶和胶凝：使用所述硅溶胶浸渍纤维材料并进行胶凝，得 到纤维复合多组元凝胶；

(3)老化：进行8小时～168小时的老化；和

(4)超临界干燥处理：对经老化的所述纤维复合多组元凝胶进行超临 界干燥处理。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述多组元硅醇盐为选自由具有 以下式I的硅醇盐、具有以下式II的硅醇盐、具有以下式III的硅醇盐、和 具有以下式IV的硅醇盐组成的组中的三种以上硅醇盐的组合：

Si(OR¹)₄                        (I)；

R²Si(OR³)₃                      (II)；

R⁴R⁵Si(OR⁶)₂                    (III)；和

(OR⁷)₃SiOSi(OR⁸)₃               (IV)；

其中，R¹，R²，R³，R⁴，R⁵，R⁶，R⁷和R⁸相同或者不同，并且各自 相互独立地具有碳原子数为1～6的烷基、碳原子数为1～6的烯基、或碳 原子数为6～10的取代苯基。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述“碳原子数为1～6的烷基” 为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、 新戊基或正己基；所述“碳原子数为1～6的烯基”为乙烯基、丙烯基、 正丁烯基、异丁烯基、正戊烯基或正己烯基；所述“碳原子数为6～10的 取代苯基”为苯环上带有甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁 基或叔丁基的取代苯基。

4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其中，所述纤维材料的体积 密度为0.005g/cm³～1.00g/cm³。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述纤维材料的体积密度为0.01 g/cm³～0.80g/cm³。

6.如权利要求1～3任一项所述的方法，其中，所述多组元硅醇盐、 醇溶剂、去离子水和催化剂的摩尔比为1∶1～20∶1～20∶0.0001～0.1。

7.如权利要求1～3任一项所述的方法，其中，所述催化剂为选自由 氢氟酸、氨水和四甲基氢氧化氨组成的组中的一种或两种以上的组合。

8.如权利要求6所述的方法，其中，所述催化剂为氨水。

9.如权利要求1～3任一项所述的方法，其中，所述超临界干燥处理 采用如下方式进行：将经老化的所述纤维复合多组元凝胶放入超临界流 体干燥设备中，打入2兆帕斯卡～10兆帕斯卡的干燥介质，在0～50℃下 保温1小时～30小时；升温至20℃～80℃，再将干燥介质以10升/小时～ 1500升/小时的流量将辅助介质带入分离釜进行分离；以1兆帕斯卡/小 时～6兆帕斯卡/小时的速度释放压力，直至所述分离釜内的压力与外界大 气压平衡，由此得到多组元气凝胶复合材料。

10.一种由权利要求1～9任一项所述的方法制得的多组元气凝胶复 合材料。