[发明专利]一种纤维针刺毡增强偏铝酸钠改性的气凝胶的制备方法

权利要求书

1.一种纤维针刺毡增强偏铝酸钠改性的气凝胶的制备方法，其特征在于，

(1)用酸碱溶液处理过的树脂纯化水玻璃溶液，得到的溶液pH值为2～3；

(2)在搅拌的条件下，将偏铝酸钠溶液滴加到步骤(1)得到的溶液中，调节混合溶液 的pH值为4～5；

(3)将纤维针刺毡完全浸入前驱混合溶液，吸附饱满，静置30min，自动凝胶，得到纤 维针刺毡增强偏铝酸钠改性的水玻璃湿凝胶，在室温下老化12h；

(4)进行溶剂置换，将步骤(3)得到的纤维针刺毡增强偏铝酸钠改性的水玻璃湿凝胶 浸入乙醇溶液，经过溶剂置换，保温，疏水改性，干燥后即得纤维针刺毡增强偏铝酸钠改性 的水玻璃气凝胶。

2.根据权利要求1所述的一种纤维针刺毡增强偏铝酸钠改性的气凝胶的制备方法，其特 征在于，所述树脂经酸碱溶液处理：用质量浓度3～4％的盐酸溶液浸泡树脂，体积比为1：2～ 4，时间为4h以上；用去离子水清洗树脂至中性；用3～4％浓度的氢氧化钠溶液浸泡树脂， 体积比大约为1：2～4，浸泡时间为4h以上，用去离子水清洗树脂至中性；最后，用质量浓 度为3～4％的盐酸溶液重复处理一次树脂，清洗至中性即可。

3.根据权利要求1所述的一种纤维针刺毡增强偏铝酸钠改性的气凝胶的制备方法，其特 征在于，所述水玻璃溶液的质量配比为去离子水：水玻璃＝2～4：1。

4.根据权利要求1所述的一种纤维针刺毡增强偏铝酸钠改性的气凝胶的制备方法，其特 征在于，所述水玻璃的制备方法如下：

1)磁选分离粉煤灰中的磁珠；

2)机械粉磨；

3)酸浸：150℃～220℃下，按粉煤灰与硫酸的固液比为2：1～1：1的比例将粉煤灰与 浓度为80％～98％的硫酸混合，反应4～6h；

4)固液分离：将反应物冷却至室温后，按粉煤灰与水的固液比为1：2～1：6配制加水， 75～95℃下，搅拌1～3h后，抽滤，滤饼用按粉煤灰与水的固液比为2：1～1：2的水洗涤， 得硫酸铁与硫酸铝的溶液和高硅酸浸渣；

5)酸浸渣制备水玻璃：将酸浸渣与9％～12％的苛性钠溶液按固液比为1：1～1：2的比 例配制混合液，160～200℃下在反应釜内加热6～10h后，冷却至室温，过滤并用水洗涤固体 渣。

5.根据权利要求1所述的一种纤维针刺毡增强偏铝酸钠改性的气凝胶的制备方法，其特 征在于，所述偏铝酸钠溶液的质量浓度为10％。

6.根据权利要求1所述的一种纤维针刺毡增强偏铝酸钠改性的气凝胶的制备方法，其特 征在于，所述溶剂置换采用乙醇，正乙烷等溶剂，所述保温温度为50～70℃，所述溶剂置换 时间为8小时以上。

7.根据权利要求1所述的一种纤维针刺毡增强偏铝酸钠改性的气凝胶的制备方法，其特 征在于，所述疏水改性的原料采用硅氧烷基改性液，改性温度为50～70℃，改性时间为7～9h。

8.根据权利要求1所述的一种纤维针刺毡增强偏铝酸钠改性的气凝胶的制备方法，其特 征在于，所述干燥采用常压干燥工艺。

9.根据权利要求1所述的一种纤维针刺毡增强偏铝酸钠改性的气凝胶的制备方法，其特 征在于，所述纤维针刺毡增强偏铝酸钠改性的水玻璃气凝胶的导热系数为0.02～0.024W/(m ·K)，密度为120～300kg/m³，吸水率小于3％。

10.根据权利要求1所述的一种纤维针刺毡增强偏铝酸钠改性的气凝胶的制备方法，其特 征在于，所述纤维针刺毡是由玻璃纤维和聚丙烯纤维所组成的复合纤维针刺毡，经加热加压 固化即得；所述玻璃纤维的质量含量为50～70％；所述玻璃纤维的直径为5～10um，所述聚丙 烯纤维的直径为10～15um。