[发明专利]一种气凝胶毡的制备方法

说明书

本发明公开一种气凝胶毡的制备方法，其特征在于包括溶胶溶液的制备：将硅源与乙醇混合，加入酸性催化剂和碱性催化剂调节pH，搅拌得到溶胶溶液；然后将基材毡浸泡在溶胶溶液中，取出等待溶胶凝固，然后加入改性剂改性并干燥，最后在纤维毡的表面涂覆耐高温胶凝剂，贴上阻燃布，即得所述气凝胶毡。气凝胶毡的制备过程中的原材料中不含氯元素，制备的气凝胶毡有更优异的耐腐蚀性能；使用的耐高温胶凝剂，与现有技术中常用的胶凝剂相比，兼具耐热、遮光、粘附和防掉粉的功能，使得气凝胶毡导热系数明显降低，保持在0.015～0.019W/m·K，耐受温度明显提高；同时气凝胶毡在运输和装配时表面无粉尘脱落，不会对环境造成二次污染。

技术领域

本发明涉及一种化工材料的制备方法，尤其涉及一种气凝胶毡的制备方法。

背景技术

气凝胶毡是把二氧化硅气凝胶为主体材料，并复合于增强性纤维中，如玻璃纤维、预氧化纤维，通过特殊工艺合成的柔性保温材料，其具有柔软﹑易裁剪﹑密度小、无机防火﹑整体疏水、绿色环保等特性，其可替代玻璃纤维制品、石棉保温毡、硅酸盐纤维制品等不环保、保温性能差的传统柔性保温材料；目前主要用于工业管道﹑储罐，工业炉体，电厂，救生舱，军舰舱壁，动车，直埋管道，注塑机，可拆卸式保温套，稠油开采高温蒸汽管道，交通运输，家用电器，钢铁，有色金属，玻璃等领域的保温隔热。

传统的气凝胶毡在制备过程中多使用无机酸作为原料之一，例如在中国专利CN2014102540150中，采用盐酸、草酸、硫酸、氢氟酸和硝酸作为酸性催化剂，制备一种用于车顶棚面料的功能填充层的二氧化硅气凝胶毡，其具有隔热杀菌的功能，但是原料中的氯元素降低了材料本身的耐腐蚀性。另外CN2016112234574公开了一种采用铝箔玻纤布和铝箔气囊反射层与在例如二氧化硅气凝胶的基材组合，达到较为优异的保温隔热效果，但是铝箔本身强度和韧性较低，在实际应用中较易损耗。与此同时，现有技术中的胶凝剂多只能达到粘附的目的，最终二氧化硅气凝胶毡表面的隔热、遮光或阻燃性能取决于通过胶凝剂贴附的外表层的性质，达到的效果较为单一。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种原材料中不含氯元素，制备的气凝胶毡有更优异的耐腐蚀性能的气凝胶毡的制备方法。

技术方案：本发明所述气凝胶毡的制备方法，包括如下步骤：

(1)溶胶溶液的制备：将硅源与乙醇混合，加入酸性催化剂和碱性催化剂调节pH，搅拌得到溶胶溶液；

(2)将基材毡浸泡在溶胶溶液中，取出等待溶胶凝固，然后加入改性剂改性并干燥，最后在纤维毡的表面涂覆耐高温胶凝剂，贴上阻燃布，即得所述气凝胶毡。

优选地，所述步骤(1)中，溶剂溶胶中硅源、乙醇、酸性催化剂、碱性催化剂的物质的量比依次为50～150:50～200:10～50:10～50。

进一步地，所述步骤(1)中，硅源为TEOS、TMOS、TMES、MTMS、PEDS中的一种。

其中，TEOS指正硅酸乙酯；TMOS指四甲基正硅酸盐；TMES指三甲基乙氧基硅烷；MTMS指甲基三甲氧基硅烷；PEDS指多聚硅氧烷。

进一步地，所述步骤(1)中，加入的酸性催化剂为草酸、柠檬酸、甲酸或乙酸中的一种，加入酸性催化剂调节pH值在1～3。

进一步地，上述步骤(1)中，碱性催化剂是氢氧化钠、氢氧化钾或氨水中的一种，加入碱性催化剂调节pH值在6～7。

优选地，上述步骤(1)中，加入酸性催化剂后搅拌时间为1～4小时，加入碱性催化剂后搅拌时间为1～30分钟。

优选地，上述步骤(2)中，基材毡是玻纤毡、芳纶毡、预氧丝毡、硅酸铝毡、岩棉毡之一。