[发明专利]一种维持高温环境下中空玻璃内腔体干燥的凝胶干燥剂

说明书

本发明公开了一种维持高温环境下中空玻璃内腔体干燥的凝胶干燥剂，制备方法如下：1）将三甲基氯硅烷、水、乙醇和盐酸混合后水浴处理，然后加入氯氧化铋，经处理得到复合凝胶颗粒；2）将复合凝胶颗粒加入到去离子水中制得分散液，鼓入氩气进行紫外灯照射处理，获得改性复合凝胶颗粒；3）将改性复合凝胶颗粒加入到容器中，油浴加热后将容器中空气抽走，加入石蜡‑苯混合溶液，恒温处理后获石蜡填充改性复合凝胶颗粒；4）将石蜡填充改性复合凝胶颗粒进行烷基化处理，再经反应釜热处理即可。该凝胶干燥剂不仅可以将水分牢固的吸附在内部，防止高温下水分的脱除，而且还可以促进有机挥发物的光催化降解，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于中空玻璃加工技术领域，具体涉及一种维持高温环境下中空玻璃内腔体干燥的凝胶干燥剂。

背景技术

中空玻璃，是将两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边粘结密封，使玻璃层间形成油干燥气体空间的玻璃制品。中空玻璃的多种性能均优越与普通玻璃，能有效的起到隔音、隔热的功能效果。中空玻璃的玻璃与玻璃之间留有一定的空间以填充干燥剂，从而保证玻璃之间的空气干燥度。

目前，中空玻璃专用干燥剂主要具有如下功能：一是吸附掉生产时密封于中空玻璃内空气层的水分；二是在中空玻璃使用期内持续吸附漏入空气层内的水分，以维持中空玻璃内的干燥性；三是吸附生产时密封于空气层内的会发生有机挥发物。虽然现在普通的干燥剂能够利用自身组分的结构，实现对水分以及有机挥发物较强的吸附能力，但是在一些高温特种工作环境下，例如化工设备的法兰透视镜、双层玻璃反应釜等设备中，高温作用下容易造成干燥剂中吸附的水分以及有机挥发物的脱除，从而使得干燥剂在高温环境下无法有效的去除中空玻璃内空气层中的水分，从而降低了高温环境下中空玻璃的使用性能，同时也制约了中空玻璃的使用范围。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供一种维持高温环境下中空玻璃内腔体干燥性的凝胶干燥剂，具有吸水率高，吸附能力持久，可降解有机挥发物，高温环境下被吸附水分不易脱除的特点，解决了高温环境下，干燥剂中吸附的水分易脱除的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种维持高温环境下中空玻璃内腔体干燥的凝胶干燥剂，制备方法包括以下步骤：

1）将三甲基氯硅烷、水、乙醇和盐酸按照1:3-4:7-8:8-10×10^-4的摩尔比混合，放入60-70℃水浴中恒温处理2-3h，然后向得到的硅胶溶液中加入氯氧化铋，在转速为800-1000r/min下快速搅拌10-15min，待混匀后滴加入氨水，待其快凝胶时注入聚四氟乙烯模具中，在模具中凝胶5-6h后脱模，将脱模后的样品在无水乙醇中老化3-5h，然后经二氧化碳超临界干燥后再移至马弗炉中，分别在200-300℃、300-400℃以及500-600℃下保温处理1-2h，得到氯氧化铋/硅石复合凝胶颗粒；本申请通过在亲水性硅石气凝胶的多孔结构中填充氯氧化铋，从而获得具有优异亲水性和吸附性的氯氧化铋/硅石复合凝胶颗粒，而且经过分段热处理，使得复合凝胶颗粒中较小孔径中的有机基团被氧化，使得有机基团逐步失去，从而使得复合凝胶液逐渐变得更加亲水，从而可以提高复合凝胶的吸水率；

2）将氯氧化铋/硅石复合凝胶颗粒加入到去离子水中，在300-400W超声波下振荡处理15-25min，然后向分散液中持续的鼓入高纯氩气，并在紫外灯下照射处理3-5h，然后将得到的产物用去离子水和乙醇交替洗涤4-5次，干燥后即可获得改性氯氧化铋/硅石复合凝胶颗粒；本申请中通过对氯氧化铋/硅石复合凝胶颗粒进行紫外线照射处理，在氯氧化铋表面引入氧空位，使得水分子中的氧原子与氧空位周边的一个三配位的铋原子成键，从而使得水分子以化学态吸附在氯氧化铋表面的氧空位上，从而可以提高氧空位上水分子在热力学上的稳定性，使得吸附后的水分子不易脱除，而且氯氧化铋表面的氧空位可以活化分子氧产生大量的超氧负离子，从而可以使有机挥发物在太阳光的照射下分解生成二氧化碳和水分，从而可以清除中空玻璃内空气层中的挥发性有机挥发物；