[发明专利]一种一步法二氧化硅气凝胶粉体常压快速制备方法

权利要求书

1.一种一步法二氧化硅气凝胶粉体常压快速制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将水玻璃溶液加入持续搅拌的酸性液体中，至pH＝7-8时停止加入水玻璃溶液得到溶胶；向溶胶中加入干燥控制化学添加剂搅拌混匀，停止搅拌，胶凝，老化得到湿凝胶；

S2、将S1中的湿凝胶破碎，然后溶剂交换，硅烷偶联剂改性得到改性凝胶；将改性凝胶加入水中搅拌，常压分级干燥得到二氧化硅气凝胶粉体。

2.根据权利要求1所述一步法二氧化硅气凝胶粉体常压快速制备方法，其特征在于，在S1中，持续搅拌的速度为200-500r/min；优选地，在S1中，向溶胶中加入干燥控制化学添加剂搅拌4-6min混匀。

3.根据权利要求1或2所述一步法二氧化硅气凝胶粉体常压快速制备方法，其特征在于，在S1中，胶凝时间为2-10min；优选地，在S1中，老化温度为室温，老化时间为12-16h。

4.根据权利要求1-3任一项所述一步法二氧化硅气凝胶粉体常压快速制备方法，其特征在于，在S1中，水玻璃溶液的质量分数为6.4-21.4wt％，水玻璃模数为2.5-3.55。

5.根据权利要求1-4任一项所述一步法二氧化硅气凝胶粉体常压快速制备方法，其特征在于，在S1中，酸性液体为盐酸、硫酸或醋酸。

6.根据权利要求1-5任一项所述一步法二氧化硅气凝胶粉体常压快速制备方法，其特征在于，在S1中，干燥控制化学添加剂为甲酰胺或N，N-二甲基甲酰胺；优选地，在S1中，干燥控制化学添加剂和溶胶的体积比为1-2：100。

7.根据权利要求1-6任一项所述一步法二氧化硅气凝胶粉体常压快速制备方法，其特征在于，在S2中，将改性凝胶加入温度为45-60℃的水中搅拌4-5h。

8.根据权利要求1-7任一项所述一步法二氧化硅气凝胶粉体常压快速制备方法，其特征在于，在S2中，常压分级干燥的具体步骤为：调节温度至40-60℃，保温0.5-1.5h，升温至95-105℃，保温1.5-2.5h，升温至115-125℃，保温1.5-2.5h，升温至140-160℃，保温1.5-2.5h。

9.根据权利要求1-8任一项所述一步法二氧化硅气凝胶粉体常压快速制备方法，其特征在于，在S2中，用非极性溶剂、醇溶剂依次溶剂交换1-3h；优选地，湿凝胶、非极性溶剂、醇溶剂的体积比为1：2-3：1-3；优选地，非极性溶剂为正己烷、正庚烷、环己烷、正戊烷、石油醚、汽油中的至少一种；优选地，醇溶剂为乙醇、甲醇、异丙醇中的至少一种。

10.根据权利要求1-9任一项所述一步法二氧化硅气凝胶粉体常压快速制备方法，其特征在于，在S2中，湿凝胶、硅烷偶联剂的体积比为1：1-3；优选地，在S2中，硅烷偶联剂为六甲基二硅氧烷、三甲基氯硅烷、六甲基二硅氮烷中的至少一种；优选地，在S2中，硅烷偶联剂为六甲基二硅氧烷和三甲基氯硅烷的混合物；优选地，在S2中，硅烷偶联剂为六甲基二硅氧烷和三甲基氯硅烷的混合物，其中，六甲基二硅氧烷和三甲基氯硅烷的体积比为3-4：1。