[发明专利]连续性制备核壳亲疏双极复合气凝胶粉末的方法

权利要求书

1.一种核壳双极气凝胶颗粒的制备方法，包含下列步骤：

混合步骤：将一亲水性烷氧化硅类混合物、一疏水性烷基取代烷氧化硅类混合物、与一有机混合溶剂混合，以形成一混合溶液；

水解步骤：将一酸触媒加入该混合溶液，以进行水解反应；以及

缩合分散步骤：将一碱触媒加入该混合溶液，以进行缩合反应，并在该缩合反应过程中加入一亲水性分散溶媒或一疏水性分散溶媒，并加以搅拌，使该混合溶液凝胶化而产生该核壳双极气凝胶颗粒；

其中于该核壳双极气凝胶颗粒为一外壳表面疏水性、核心亲水性的气凝胶颗粒的条件下，该缩合反应完成前，该混合溶液变成溶胶状，并于该混合溶液于溶胶状的条件下加入该疏水性分散溶媒并进行搅拌，使该混合溶液受该疏水性分散溶媒分散力影响而凝胶化，以于该核壳双极气凝胶颗粒外壳表层呈现一疏水性基团，内层核心呈现一亲水性基团；

其中于该核壳双极气凝胶颗粒为一外壳表面亲水性、核心疏水性的气凝胶颗粒的条件下，该缩合反应完成前，该混合溶液变成溶胶状，并于该混合溶液于溶胶状的条件下加入该亲水性分散溶媒并进行搅拌，使该混合溶液受该亲水性分散溶媒分散力影响而凝胶化，以于该核壳双极气凝胶颗粒外壳表层呈现一亲水性基团，内层核心呈现一疏水性基团。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述亲水性烷氧化硅类混合物为一种或多种选自于由下列所构成群组的物质：四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、R基-三甲氧基硅烷、或R基-三乙氧基硅烷，其中R基为亲水官能基，其包含酸基-COOH、胺基-NH₂、亚胺基＝NH、羟基-OH、酰胺基-CONH-、环氧基-COH-COH、或尿基-NHCONH-，其碳数由C1至C8。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述疏水性烷基取代烷氧化硅类混合物为一种或多种选自于由下列所构成群组的物质：R’基-烯烷基三甲氧基硅烷、R’基-烯烷基三乙氧基硅烷、或R’基-烯烷基硅胶，其中R’基为疏水性官能基，其包含烷基-CH₃、烯基-CH＝CH-、酯基-CO-O-、醚基-C-O-C-、芳香族-C₆H₄-或卤化物-X，其碳数由C1至C13。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述疏水性分散溶媒为一种或多种选自于由下列所构成群组的溶媒：酮类、醚类、酯类、芳香族类或烷类，该亲水性分散溶媒为一种或多种选自于由下列所构成群组的溶媒：水、醇类、酮类、醚类、胺类或酸类。

5.根据权利要求1所述的制备方法，更包括：

以温度80℃～250℃干燥该气凝胶颗粒，以形成一核壳双极气凝胶粉末。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述干燥步骤利用流动床干燥机、恒温干燥烘箱、滚筒式干燥机、搅拌干燥机或喷雾式干燥设备完成。

7.根据权利要求1至5中任一所述的制备方法，其特征在于，于该缩合反应中，依制备条件调控该核壳双极气凝胶颗粒的粒径、空孔率及孔洞大小，而该制备条件包括：烷氧化硅类混合物含量、溶剂含量、溶剂黏度、酸触媒含量、碱触媒含量、分散溶媒含量及搅拌速度。

8.一种核壳双极气凝胶颗粒，系经由下列步骤所制成：

混合步骤：将一亲水性烷氧化硅类混合物、一疏水性烷基取代烷氧化硅类混合物、一硅偶合剂、与一有机混合溶剂混合，以形成一混合溶液；

水解步骤：将一酸触媒加入该混合溶液，以进行水解反应；

缩合分散步骤：将一碱触媒加入该混合溶液，以进行缩合反应，并在该缩合反应过程中加入一亲水性分散溶媒或一疏水性分散溶媒，并加以搅拌，使该混合溶液凝胶化而产生该核壳双极气凝胶颗粒；

其中于该核壳双极气凝胶颗粒为一外壳表面疏水性、核心亲水性的气凝胶颗粒的条件下，该缩合反应完成前，该混合溶液变成溶胶状，并于该混合溶液于溶胶状的条件下加入该疏水性分散溶媒并进行搅拌，使该混合溶液受该疏水性分散溶媒分散力影响而凝胶化，以于该核壳双极气凝胶颗粒外壳表层呈现一疏水性基团，内层核心呈现一亲水性基团；

其中于该核壳双极气凝胶颗粒为一外壳表面亲水性、核心疏水性的气凝胶颗粒的条件下，该缩合反应完成前，该混合溶液变成溶胶状，并于该混合溶液于溶胶状的条件下加入该亲水性分散溶媒并进行搅拌，使该混合溶液受该亲水性分散溶媒分散力影响而凝胶化，以于该核壳双极气凝胶颗粒外壳表层呈现一亲水性基团，内层核心呈现一疏水性基团。