[发明专利]一种A级非燃纤维复合二氧化硅气凝胶材料的制备方法

权利要求书

1.一种A级非燃纤维复合二氧化硅气凝胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将水玻璃和水搅拌均匀得到混合液A；以纤维为原料制备纤维毡垫；

S2、将混合液A加入搅拌的磷酸中，并测量pH值，待达到预定pH值后加入纤维毡垫，压出气泡，加入CaCO₃粉末混合均匀后进行凝胶得到湿凝胶；

S3、将湿凝胶在水浴中进行溶剂交换，然后加入硅烷偶联剂和非极性有机溶剂进行偶联剂改性，改性完成清洗后放入水中浸泡，干燥后得到改性凝胶；

S4、将改性凝胶放入马弗炉中进行热处理得到所述A级非燃纤维复合二氧化硅气凝胶材料。

2.根据权利要求1所述A级非燃纤维复合二氧化硅气凝胶材料的制备方法，其特征在于，在S1中，水玻璃与水的体积比为1：1-4；搅拌的转速为100-300r/min。

3.根据权利要求1或2所述A级非燃纤维复合二氧化硅气凝胶材料的制备方法，其特征在于，在S1中，所述纤维为玻璃纤维、氧化铝纤维、陶瓷纤维中的一种，且纤维的长度为4-8cm，直径为5-20μm。

4.根据权利要求1所述A级非燃纤维复合二氧化硅气凝胶材料的制备方法，其特征在于，在S2中，所述预定pH值为5-5.5。

5.根据权利要求1所述A级非燃纤维复合二氧化硅气凝胶材料的制备方法，其特征在于，在S2中，在水浴条件下进行凝胶，且水浴的温度为40-50℃，凝胶的时间为2-10min。

6.根据权利要求1所述A级非燃纤维复合二氧化硅气凝胶材料的制备方法，其特征在于，在S3中，在溶剂交换过程中，水浴的温度为45-60℃，水浴的时间为4-6h。

7.根据权利要求1所述A级非燃纤维复合二氧化硅气凝胶材料的制备方法，其特征在于，在S3中，在溶剂交换过程中，用醇类溶剂和非极性溶剂各交换两次。

8.根据权利要求7所述A级非燃纤维复合二氧化硅气凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述醇类溶剂为能与水互溶的一元醇或者多元醇；所述非极性溶剂为正己烷、正庚烷、环己烷、正戊烷、石油醚、汽油中的一种或多种的混合物。

9.根据权利要求7所述A级非燃纤维复合二氧化硅气凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述醇类溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇中的一种或者多种的混合物。

10.根据权利要求7所述A级非燃纤维复合二氧化硅气凝胶材料的制备方法，其特征在于，在用醇类溶剂交换的过程中，醇类溶剂与湿凝胶的体积比为1-3：1；在用非极性溶剂交换的过程中，非极性溶剂、湿凝胶的体积比为1-3：1。

11.根据权利要求1所述A级非燃纤维复合二氧化硅气凝胶材料的制备方法，其特征在于，在S3中，所述硅烷偶联剂为三甲基氯硅烷、三甲基溴硅烷、三异丙基氯硅烷、氯(二甲基)苯基硅烷中的一种；在偶联剂改性的过程中，采用水浴加热，且水浴的温度为45-50℃，时间为18-24h；在干燥的过程中，干燥的温度为110-130℃，干燥的时间为12-24h。

12.根据权利要求1所述A级非燃纤维复合二氧化硅气凝胶材料的制备方法，其特征在于，在S4中，热处理的具体过程为：在270-280℃下热处理10-15min，然后在290-310℃下热处理10-15min。

13.根据权利要求1所述A级非燃纤维复合二氧化硅气凝胶材料的制备方法，其特征在于，在S4中，热处理的具体过程为：在275℃下热处理12min，然后在300℃下热处理12min。