[发明专利]一种简单的气凝胶采光玻璃的制备方法

权利要求书

1.一种简单的气凝胶采光玻璃的制备方法，其特征在于：该方法是采用溶胶-凝胶法结合超临界干燥技术制备透明气凝胶颗粒将透明气凝胶颗粒填充于两块玻璃之间的空腔；将两块原片玻璃进行封装，制作气凝胶采光玻璃。

2.根据权利要求1所述的简单的气凝胶采光玻璃的制备方法，其特征在于：包括透明气凝胶颗粒的制备工艺和填充封装工艺，具体步骤如下：

1)采用酸催化制备SiO₂溶胶；

2)采用碱催化制备SiO₂醇凝胶；

3)SiO₂醇凝胶的陈化；

4)SiO₂醇凝胶的超临界CO₂干燥；

5)透明气凝胶颗粒的填充及玻璃封装。

3.根据权利要求2所述的简单的气凝胶采光玻璃的制备方法，其特征在于：所需原料包括硅源、疏水改性剂、酸性催化剂、碱性催化剂、水和溶剂。

4.根据权利要求3所述的简单的气凝胶采光玻璃的制备方法，其特征在于：所述硅源包括正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、聚硅酸甲酯、三甲基氯硅烷其中一种或两种；所述疏水改性剂包括甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、六甲基氮烷、乙烯基三乙氧基硅烷、聚甲基硅烷其中一种或两种以上的混合物；所述溶剂包括甲醇、乙醇、丙三醇、丁醇其中一种或两种以上的混合物；所述酸性催化剂包括盐酸、硫酸、草酸、硝酸其中一种，碱性催化剂包括氨水、氟化铵、乙二胺、氢氧化钠其中一种；所述助剂为N-N二甲基甲酰胺；所述水为纯水或超纯水。

5.根据权利要求1或3所述的简单的气凝胶采光玻璃的制备方法，其特征在于：所述原片玻璃包括平板玻璃、镀膜玻璃、夹层玻璃、防火玻璃、耐热玻璃、夹丝玻璃、钢化玻璃、半钢化玻璃、彩釉钢化玻璃、光伏玻璃、着色玻璃、镀膜玻璃、压花玻璃、电致变色玻璃。

6.根据权利要求2或3所述的简单的气凝胶采光玻璃的制备方法，其特征在于：所述SiO₂溶胶由如下体积配比制备：硅源：疏水改性剂＝1:2～20:1，硅源：溶剂＝1:1～1:9，酸性催化剂：溶剂＝1:300～1:2000，根据所需密度，调整助剂N-N二甲基甲酰胺的量，在20-60℃条件下，搅拌反应2-6h得到SiO₂溶胶。

7.根据权利要求2或3所述的简单的气凝胶采光玻璃的制备方法，其特征在于：所述醇凝胶的制备是采用碱性催化剂包括氨水、氟化铵、乙二胺、氢氧化钠其中一种或两种组合，按照体积比碱性催化剂：SiO₂溶胶＝1:5-1:25，搅拌均匀后，静置在2～60min范围内凝胶。

8.根据权利要求2或3所述的简单的气凝胶采光玻璃的制备方法，其特征在于：所述SiO₂醇凝胶的陈化过程中，浸泡液采用溶剂包括甲醇、乙醇其中一种，将SiO₂醇凝胶在20-60℃条件下浸泡5-48h。

9.根据权利要求2或3所述的简单的气凝胶采光玻璃的制备方法，其特征在于：所述干燥是将陈化后的醇凝胶放入干燥釜中，将CO₂用泵输入干燥釜，保持干燥釜内CO₂的温度和压力处于超临界状态，利用超临界流体CO₂的溶解能力和超低表面张力将醇凝胶中的溶剂置换出来，从而达到干燥的效果，即得到二氧化硅气凝胶；超临界温度为45～55℃，压力为10～16MPa；CO₂通过超临界干燥釜的流量为1800～3000kg/h，干燥时间为3～12h。

10.根据权利要求2或3所述的简单的气凝胶采光玻璃的制备方法，其特征在于：所述玻璃封装是将两块玻璃先安装三边的铝条卡槽、插销以及干燥筛，用密封胶封装三边，滞留一端；然后将大小均一的透明气凝胶颗粒填充满后，安装铝条卡槽、插销以及干燥筛，最后用密封胶和热熔丁基胶进行密封。