[发明专利]一种常压干燥制备高透明疏水完整块体二氧化硅气凝胶的方法

权利要求书

1.一种常压干燥制备高透明疏水完整块体二氧化硅气凝胶的方法，其特征在于采用含有有机基团的前驱体先在凝胶骨架直接接入有机基团，再通过修饰液表面修饰，对凝胶的纳米表面进行反应修饰形成疏水结构，得到气凝胶；使气凝胶在干燥过程中能回弹复原至原始形状且不易开裂，完整性好，避免了危险的超临界过程，且气凝胶性能良好，具体步骤如下：

(1)采用含有机基团的前驱体，以十六烷基三甲基氯化铵为表面活性剂，水为溶剂，醋酸为酸催化剂，尿素为碱催化剂；将含有机基团的前驱体0.07-0.1mol、十六烷基三甲基氯化铵0.4-1.0g和尿素 3-6g 溶于20-60 ml 5mM 的醋酸水溶液中，混合均匀，水解缩聚制得凝胶；

(2)将制得的凝胶，浸泡在100-150ml甲醇溶液中，每8小时更换一次，替换三次；再将凝胶浸泡在100-150ml异丙醇中，每8小时更换一次，替换三次；之后对凝胶采用修饰液进行表面修饰，修饰完后，将凝胶浸泡在100-150ml低表面张力的溶剂中，每8小时更换一次，替换三次，将凝胶内部溶剂替换为低表面张力的溶剂；

(3)常压干燥，即可获得块状透明二氧化硅气凝胶。

2.根据权利要求1所述的一种常压干燥制备高透明疏水完整块体二氧化硅气凝胶的方法，其特征在于，步骤(1)所述含有机基团的前驱体为自身带有不水解有机基团的前驱体，具体为R₁-Si-(OR₂)₃的有机物，R₁和R₂分别代表烷基。

3.根据权利要求２所述的一种常压干燥制备高透明疏水完整块体二氧化硅气凝胶的方法，其特征在于，所述R₁-Si-(OR₂)₃的有机物为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷或乙基三乙氧基硅烷中任一种。

4.根据权利要求1所述的一种常压干燥制备高透明疏水完整块体二氧化硅气凝胶的方法，其特征在于，步骤(２)中所述的修饰液为六甲基二硅氧烷和盐酸溶液、三甲基氯硅烷或六甲基二硅氮烷中的任一种。

5.根据权利要求２所述的一种常压干燥制备高透明疏水完整块体二氧化硅气凝胶的方法，其特征在于，步骤(1)中使用带有烷基的前驱体和步骤(2)表面疏水修饰二者配合共同作用，使气凝胶干燥得到的气凝胶为完整块体，具有一定机械强度，疏水性良好。