[发明专利]一种包含梯度分布的抗辐射剂的隔热材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种包含梯度分布的抗辐射剂的隔热材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

（1）表面处理：利用包含二氧化硅和氧化铝的复合溶胶调节纤维增强体的表面基团反应活性，然后利用硅烷偶联剂调节所述纤维增强体的纤维表面极性；

（2）前驱体分散液制备：向硅溶胶前驱体中分散抗辐射剂，得到具有第一抗辐射剂浓度的第一分散液和具有第二抗辐射剂浓度的第二分散液，所述第一抗辐射剂浓度低于所述第二抗辐射剂浓度；然后向所述第一分散液和所述第二分散液中各自加入表面活性剂并搅拌均匀；

（3）梯度复合：向步骤（2）中制备的第一分散液和第二分散液中加入催化剂并混合均匀；然后将所述第一分散液从第一容器中以第一流速加入到容纳所述第二分散液的第二容器中并搅拌形成混合分散液，并在所述搅拌的过程中以第二流速将所述混合分散液注入装有步骤（1）中制得的所述纤维增强体的模具中并使所述混合分散液发生胶凝，制得凝胶复合材料；

（4）老化：使所述凝胶复合材料老化，得到老化复合材料；

（5）干燥：将所述老化复合材料干燥，得到隔热材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：

（6）防潮处理：采用疏水处理剂对所述隔热材料进行防潮处理。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

所述疏水处理剂为三甲基甲氧基硅烷。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

通过气相处理的方式进行所述防潮处理。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法，其特征在于：

在步骤（1）中，利用所述复合溶胶对所述纤维增强体进行浸渍，然后烘干，再利用所述硅烷偶联剂在真空加热的条件下对所述纤维增强体的纤维表面进行气相反应处理；

在步骤（2）中，所述抗辐射剂为具有1~10μm的粒径的粒料；

在步骤（3）中，所述混合分散液注入至所述模具完全注满，然后打压除气，并静置凝胶；

在步骤（4）中，所述老化在70℃至90℃的温度进行，老化时间为12~24小时；和/或

在步骤（5）中，所述干燥直至老化复合材料中的溶剂被完全清除为止。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：

在步骤（4）中，所述老化在80℃的温度进行，老化时间为12~24小时。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：

在加入所述表面活性剂之前先将所述第一分散液和所述第二分散液的pH各自独立地调节为5~9。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中：

所述复合溶胶由5质量%~20质量%的二氧化硅溶胶和5质量%~20质量%氧化铝溶胶混合所得；

所述纤维增强体所用的纤维为耐高温氧化物纤维；和/或

所述硅烷偶联剂为具有分子式为Si(OR)₄的硅烷偶联剂，其中R为具有1~10个碳的非芳香碳链取代基；所述硅烷偶联剂的用量为所述纤维增强体的质量的1%~20%，所述真空加热所采用的温度为80℃~200℃，所述气相反应处理的处理时间为6~12小时。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：

所述复合溶胶中二氧化硅/氧化铝的质量比为0:1~1:0。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：

所述复合溶胶的固含量为1质量%~20质量%。

11.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：

所述复合溶胶的溶剂选自由沸点小于120℃的醇溶剂和水组成的组。

12.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：

所述复合溶胶的溶剂为水。