[发明专利]一种气凝胶复合粉体的制备方法和气凝胶复合粉体

说明书

本发明提供了一种气凝胶复合粉体的制备方法及气凝胶复合粉体，将1‑10重量份超细气凝胶粉、0.1‑1重量份纤维素、9‑90重量份蒸馏水、0.1‑0.5重量份第一分散剂混合，采用三辊研磨方式研磨分散后获得气凝胶混合物；将丙烯酸类单体、交联剂、发泡剂、引发剂、表面活性剂混合后，获得第一树脂乳液；在所述第一树脂乳液中加入所述气凝胶混合物和第二分散剂，均匀分散之后获得第二树脂乳液；将自乳化单体、助乳化剂、水加入到反应器中，并进行高速乳化；加入所述第二树脂乳液，搅拌均匀之后进行热处理；分离微球后获得复合粉体。达到了方法简单，制备得到的可膨胀气凝胶复合粉体导热系数低、受热体积可膨胀、应用更加便捷、广泛的技术效果。

技术领域

本发明涉及气凝胶制备技术领域，特别涉及一种气凝胶复合粉体的制备方法和气凝胶复合粉体。

背景技术

气凝胶是一种纳米多孔材料,其内部含有大量的空气，孔洞率可高达80.0％～99.8％，比表面积可达到200m²～1000m²/g，孔径在5～20nm，并可以通过控制工艺条件制备出不同密度、不同粒径的气凝胶粉体颗粒，密度最小可达3kg/m³。气凝胶粉体广泛应用于填充隔热领域，是一种很好的隔热材料添加剂，如在狭小空间内填充超细的气凝胶隔热粉体，可达到很好的隔热效果；在多孔材料中填充气凝胶粉可以大大降低其导热系数等。

而气凝胶粉作为隔热填充型粉体，在应用方面也存在很多问题，比如在小空间或多孔材料中填充气凝胶粉的充实性问题，由于气凝胶粉密度极低，在填充过程中很难将孔洞中的空气完全排除，填充气凝胶粉后的复合材料在震动、颠倒等条件影响下会导致孔洞内部气凝胶粉的不均匀分布，偏导、堆积等，从而形成空气通道，增加了材料导热能力。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了本发明提供了一种气凝胶复合粉体的制备方法和气凝胶复合粉体，用以解决现有技术中的由于气凝胶粉密度极低，复合材料填充气凝胶粉之后因震动、颠倒等导致粉体在小空间内分布不均匀等形成空气通道，从而影响隔热性能的技术问题，达到了方法简单，制备得到的可膨胀气凝胶复合粉体导热系数低、受热体积可膨胀、应用更加便捷、广泛的技术效果。

本发明第一方面提供了一种气凝胶复合粉体的制备方法，所述方法包括：将1-10重量份超细气凝胶粉、0.1-1重量份纤维素、9-90重量份蒸馏水、0.1-0.5重量份第一分散剂混合，采用三辊研磨方式研磨分散后获得气凝胶混合物；将30-50重量份丙烯酸类单体、2-6重量份交联剂、5-10重量份发泡剂、0.6-1重量份引发剂、0.2-0.8重量份表面活性剂混合后，获得第一树脂乳液；在所述第一树脂乳液中加入所述20-30重量份气凝胶混合物和1-2重量份第二分散剂，均匀分散之后获得第二树脂乳液；将1-2重量份自乳化单体、1-2重量份助乳化剂、200-300重量份水加入到反应器中，并进行高速乳化；加入所述第二树脂乳液，搅拌均匀之后进行热处理；降温出料之后，分离微球后获得复合粉体。

优选的，所述加入所述第二树脂乳液，搅拌均匀之后进行热处理，具体包括：加热至30-50℃，反应时间为12-24h。

优选的，所述降温出料之后，分离微球后获得气凝胶复合粉体，还包括：采用乙醇洗剂进行清洗，并在30-60℃下烘干后获得气凝胶复合粉体。

优选的，所述纤维素为羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素中的一种或几种；所述第一分散剂为硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯中的至少一种；所述丙烯酸类单体为丙烯氰、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯中的一种或几种；所述交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸甲酯、乙二醇二丙烯酸甲酯中的至少一种；所述发泡剂为正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷、环己烷、环戊烷、石油醚中的一种；所述引发剂为偶氮二异丁氰、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰中的一种或几种；所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠中的一种或几种。