[发明专利]一种气凝胶材料及其表面改性方法

权利要求书

1.一种气凝胶材料，其特征在于，包括内部疏水层和表面亲水层，所述表面亲水层为纳米多孔结构，所述表面亲水层厚度为0.1~100μm。

2.一种气凝胶材料的表面改性方法，其特征在于，采用表面亲水改性溶液对疏水气凝胶材料表面进行亲水改性，所述表面亲水改性溶液为表面活性剂和低表面张力溶剂的水溶液或低表面张力溶剂的水溶液。

3.根据权利要求2所述的一种气凝胶材料的表面改性方法，其特征在于，所述低表面张力溶剂、所述表面活性剂、所述水的体积比为1:(0~4):(10~1000)。

4.根据权利要求2或3所述的一种气凝胶材料的表面改性方法，其特征在于，所述表面活性剂为阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、两性表面活性剂、非离子型表面活性剂中的一种或多种；所述阴离子型表面活性剂为脂肪醇磷酸酯盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐、烷基硫酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、甘油脂肪酸酯硫酸盐、硫酸化蓖麻酸盐、环烷硫酸盐、脂肪酰胺烷基硫酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐、脂肪酸甲酯磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐中的一种或多种；所述阳离子型表面活性剂为脂肪族铵盐；所述两性表面活性剂为烷基氨基酸、羧酸基甜菜碱、磺基甜菜碱、磷酸酯甜菜碱、烷基羟基氧化胺中的一种或多种；所述非离子型表面活性剂为脂肪族聚酯、烷基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物、聚丙二醇的环氧乙烯加成物、失水山梨醇酯、蔗糖脂肪酸酯、烷基酯酰胺中的一种或多种。

5.根据权利要求2或3所述的一种气凝胶材料的表面改性方法，其特征在于，所述低表面张力溶剂为丙酮、正己烷、正戊烷、正庚烷、乙醇、异丙醇、叔丁醇、丙二醇、甘油中的一种或多种。

6.根据权利要求1~3任意一项所述的一种气凝胶材料的表面改性方法，其特征在于，所述表面亲水改性步骤前，还包括疏水改性步骤。

7.根据权利要求6所述的一种气凝胶材料的表面改性方法，其特征在于，所述疏水改性步骤为在密闭的疏水改性剂气相环境中对气凝胶材料进行疏水改性。

8.根据权利要求7所述的一种气凝胶材料的表面改性方法，其特征在于，所述疏水改性剂为三甲基氯硅烷、六甲基二硅氮烷、六甲基二硅氧烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。

9.根据权利要求1~3中任意一项所述的一种气凝胶材料的表面改性方法，其特征在于，所述表面亲水改性步骤中，还包括外加物理场作用步骤。

10.根据权利要求9所述的一种气凝胶材料的表面改性方法，其特征在于，所述外加物理场作用步骤为远红外辐射、搅拌、超声波处理、球磨中的一种。

11.根据权利要求1~3任意一项所述的一种气凝胶材料的表面改性方法，其特征在于，所述表面亲水改性步骤后，还包括干燥处理步骤。

12.根据权利要求11所述的一种气凝胶材料的表面改性方法，其特征在于，所述干燥处理步骤为远红外干燥、喷雾干燥、微波干燥、常压干燥、超临界干燥、亚临界干燥、冷冻干燥中的一种。