[发明专利]一种新型硬质气凝胶泡沫及其制备方法

权利要求书

1.一种硬质气凝胶泡沫，其特征在于：所述新型硬质气凝胶泡沫包括气凝胶和热膨胀微球，所述气凝胶为二氧化硅气凝胶；所述热膨胀微球的外壳为热塑性材料，所述热膨胀微球的内部填充有发泡剂；其中：所述热塑性材料为二氯乙烯共聚物、丙烯腈系共聚物或丙烯酸系共聚物，所述发泡剂为异丁烷或异戊烷；

所述新型硬质气凝胶泡沫按下述步骤制备获得：

（1）将环氧树脂、固化剂、促进剂、阻燃剂、偶联剂按照质量份数为（30～60）：（6～10）：（2～4）：（15～20）：（1～2）的比例在三辊机上进行研磨，研磨均匀后得到物料A；

（2）将低粘度环氧树脂和固体环氧树脂按照质量份数为（30～60）：（30～50）的比例在微波炉中熔化混合均匀得到物料B，然后取出冷却至25～70℃；

（3）将物料A和冷却后的物料B混合均匀后得到物料C，然后加入（3～5）质量份数的增韧剂、（10～40）质量份数的热膨胀微球，将其置与搅拌机中在30～60℃下搅拌混合均匀得到物料D；所述增韧剂为聚硫橡胶、液体丁腈橡胶、液体丙烯酸酯橡胶、液体聚丁二烯橡胶、SBS、EVA、聚醚、聚砜、低分子聚酰胺中的一种或多种；所述热膨胀微球的粒径为10～50μm；

（4）将（20～60）质量份数的二氧化硅气凝胶粉用溶剂润湿后倒入物料D中，在30～60℃下搅拌混合均匀；

（5）将混合物料直接放入模具中固化成型，得到所需要的硬质气凝胶泡沫；或将混合物料进行存储处理，需要时再放入模具中固化成型，得到所需要的硬质气凝胶泡沫；对于需要固化成型的片状泡沫，将混合物料放入预浸料成型设备中固化成型，固化成型的温度为100～180℃，压力为2～5Mpa ；对于需要运输的泡沫件，采用半固化成型，将混合物料放入预浸料成型设备中在120～180℃下压制2～8min，得到半固化薄片，用于运输，使用时再将其在模具中进行加热发泡，做成需要的泡沫形状；对于异型泡沫构件，将混合物料加热至40～80℃倒入模具中浇铸成型，然后在100～180℃下保温10～60min固化形成异型泡沫构件。

2.根据权利要求1所述的硬质气凝胶泡沫，其特征在于：在步骤（1）中，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、线性酚醛环氧树脂、改性型环氧树脂中的一种或多种；所述固化剂为双氰胺及其衍生物、琥珀酸酰肼、己二酸二酰肼、间苯二甲酸二酰肼、对羟基苯甲酸酰肼中的一种或多种；所述促进剂为UR300、UR500、DMP-30、吡啶、液体咪唑、2-甲基-4-已基咪唑、乙酰丙酮金属盐、过氧化苯甲酰、苄基二甲胺、三乙胺、聚醚胺型中的一种或多种；所述阻燃剂为HY-50、AMP-30、聚磷酸铵、异丙基化磷酸三苯酯、DOPO、十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或多种；所述偶联剂为KH550、KH560中的一种。

3.根据权利要求1所述的硬质气凝胶泡沫，其特征在于：在步骤（2）中，所述低粘度环氧树脂为E51液体环氧树脂、E1451-310液体环氧树脂、NPEF-170液体环氧树脂、DER-354液体环氧树脂中的一种；所述固体环氧树脂为固体环氧901、601中的一种。

4.根据权利要求1所述的硬质气凝胶泡沫，其特征在于：在步骤（4）中，所述二氧化硅气凝胶粉润湿所用的溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇中的一种或两种以上。

5.根据权利要求1所述的硬质气凝胶泡沫，其特征在于：在步骤（5）中，对于需要进行存储处理的混合物料，可在-10℃～25℃保存60～200天，需要时再放入模具中固化成型。