[发明专利]预制气凝胶复合保温墙体及其制备方法

说明书

本发明涉及一种预制气凝胶复合保温墙体及其制备方法，包括固定在一起的混凝土外板、气凝胶板和混凝土内板，所述气凝胶板位于混凝土外板和混凝土内板之间，所述气凝胶板采用下述方法制备：将甲基三甲氧基硅烷、正硅酸四乙酯、甲醇和去离子水混合均匀，加入重量百分比浓度为10‑30%的草酸水溶液进行水解反应，浸入纤维毡，加入重量百分比浓度为5‑25%的氨水进行缩聚反应形成醇凝胶毡；醇凝胶毡在甲醇中老化，再加入苯基改性MQ硅树脂的甲醇溶液继续老化，之后经表面疏水改性、溶剂置换、干燥得气凝胶板。本发明提供的预制气凝胶复合保温墙体具有良好的保温性能、抗压强度和抗折强度。

技术领域

本发明涉及建筑保温技术领域，更具体的说，它涉及一种预制气凝胶复合保温墙体及其制备方法。

背景技术

建筑节能对人类可持续发展意义重大。墙体的保温隔热性能是衡量建筑节能效果的重要指标。目前墙体保温方式主要是墙体外粘贴保温层，常用的外墙保温材料有发泡聚氨酯、发泡聚苯乙烯、岩棉，尽管其保温性能优异，然而发泡聚氨酯和发泡聚苯乙烯遇火易燃，产生窒息性浓烟，形成溶滴火灾；岩棉施工难度大，吸水失效。

气凝胶是一种具有超高孔隙率的三维纳米多孔材料。独特的纳米多孔结构使气凝胶具有许多固态物质所不具有的物理性能，例如低折射率、低热导率、低介电常数、低声阻抗等。这些优异的物理性能使气凝胶在航空航天、隔热隔音、吸附催化、储能等各个领域均具有广阔的应用前景。

但是，现有气凝胶板的机械强度普遍偏低，用其制备的隔热保温板存在强度不高、不能承受较大压力。进而，影响包含该气凝胶板的夹心墙体的结构强度。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种预制气凝胶复合保温墙体，其具有良好的保温性能、抗压强度和抗折强度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

预制气凝胶复合保温墙体，包括固定在一起的混凝土外板、气凝胶板和混凝土内板，所述气凝胶板位于混凝土外板和混凝土内板之间，其特征在于，所述气凝胶板采用下述方法制备：

将甲基三甲氧基硅烷、正硅酸四乙酯、甲醇和去离子水混合均匀，加入重量百分比浓度为10-30％的草酸水溶液进行水解反应，浸入纤维毡，加入重量百分比浓度为5-25％的氨水进行缩聚反应形成醇凝胶毡；

醇凝胶毡在甲醇中老化，再加入苯基改性MQ硅树脂的甲醇溶液继续老化，之后经表面疏水改性、溶剂置换、干燥得气凝胶板；

其中甲基三甲氧基硅烷、正硅酸四乙酯、甲醇、去离子水、重量百分比浓度为10-30％的草酸水溶液、重量百分比浓度为5-25％的氨水和苯基改性MQ硅树脂的重量比为1-2：2-4：5-10：10-20：5-8：20-40：2-3。

进一步，所述苯基改性MQ硅树脂的制备：包含有去离子水、浓盐酸、乙醇、甲基苯基乙烯基乙氧基硅烷和二甲基苯基乙氧基硅烷的混合液升温至65-70℃，滴加正硅酸乙酯，滴加完后升温至75-80℃，保温反应2-3小时，提纯得苯基改性MQ硅树脂；其中去离子水、浓盐酸、乙醇、甲基苯基乙烯基乙氧基硅烷、二甲基苯基乙氧基硅烷和正硅酸乙酯的质量比为11-13:1-1.5:5.5-6.5:2-2.5:7-8:10-11。

12.03:1.2:6.09:2.29:7.32：10.41

进一步，所述气凝胶板的两侧面分别采用混凝土浆料浇筑成型形成所述混凝土外板和混凝土内板。

进一步，所述纤维毡选自玻璃纤维毡。

本发明的目的还在于提供一种预制气凝胶复合保温墙体的制备方法，由其制备的预制气凝胶复合保温墙体在保温性能良好的前提下具有优异的抗压强度和抗折强度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：