[发明专利]一种硅酸铝复合纤维增强气凝胶毡及其制备方法

权利要求书

1.一种硅酸铝复合纤维增强气凝胶毡，其特征在于：所述硅酸铝复合纤维增强气凝胶毡包括复合增强纤维毡体和气凝胶，所述复合增强纤维毡体由短纤维浆料涂覆浸渗到层叠纤维网胎中得到，所述短纤维浆料由热熔胶粉末与短纤维分散于水中搅拌混合均匀后得到，所述层叠纤维网胎由柔性纤维网胎和硅酸铝纤维网胎交替层叠铺设得到；所述气凝胶为二氧化硅气凝胶。

2.根据权利要求1所述的硅酸铝复合纤维增强气凝胶毡，其特征在于：所述热熔胶粉末为乙烯-醋酸乙烯共聚物粉末、乙烯-丙烯酸共聚物粉末或聚乙烯醇粉末中的一种或多种；所述短纤维为玻璃纤维、碳纤维、尼龙纤维、硅酸铝纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、芳纶纤维、生物质纤维、硅酸铝纤维、莫来石纤维、石英纤维、氧化铝纤维、玄武岩纤维中的一种或多种；所述柔性纤维网胎和硅酸铝纤维网胎为短切纤维梳理成网网胎或气流成网网胎，所述柔性纤维为玻璃纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、碳纤维、芳纶纤维、尼龙纤维、生物质纤维中的一种。

3.权利要求2所述的硅酸铝复合纤维增强气凝胶毡的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

（1）取正硅酸酯、乙醇和水混合均匀，之后依次加入NH₄F溶液和氨水搅拌均匀，得到二氧化硅溶胶A；其中，以摩尔比计，正硅酸酯：乙醇：水=1：（4～12）：（2～4）；NH₄F溶液的加入量以摩尔比计，NH₄F：正硅酸酯 =（0.002～0.01）：1；氨水的加入量以摩尔比计，NH₃：正硅酸酯=（0.005～0.015）：1；

（2）定向铺设纤维网，按照柔性纤维网胎-硅酸铝纤维网胎-柔性纤维网胎-硅酸铝纤维网胎-......柔性纤维网胎的方式交替层叠铺设得到纤维毡体B；

（3）将热熔胶粉末与短纤维分散于水中，搅拌混合均匀，得到粘稠浆料C；其中，以质量比计，热熔胶粉末：短纤维：水=（0.5～1.5）：（0.1～0.5）：1；

（4）在振动条件下将粘稠浆料C涂覆浸渗入步骤（2）得到的纤维毡体B中，然后热压成型得到硅酸铝复合纤维毡体D；

（5）将步骤（4）所得硅酸铝复合纤维毡体D在步骤（1）所得的二氧化硅溶胶A中浸胶处理，浸渍后在30～60℃下静止老化8～24 h；

（6）将步骤（5）得到的复合纤维毡-凝胶复合体置于无水乙醇中进行多次溶剂置换，除去纤维毡-凝胶复合体中多余的水分；

（7）将步骤（6）所得毡体干燥，即得到所制备的硅酸铝复合纤维增强气凝胶毡。

4.根据权利要求3所述的硅酸铝复合纤维增强气凝胶毡的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述正硅酸酯为正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、正硅酸异丙酯中的一种。

5.根据权利要求3所述的硅酸铝复合纤维增强气凝胶毡的制备方法，其特征在于，在步骤（2）中，所述柔性纤维网胎和硅酸铝纤维网胎为短切纤维梳理成网网胎或气流成网网胎，所述柔性纤维为玻璃纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、碳纤维、芳纶纤维、尼龙纤维、生物质纤维中的一种；所述柔性纤维网胎和硅酸铝纤维网胎之间的定向纤维夹角为0～90℃。

6.根据权利要求3所述的硅酸铝复合纤维增强气凝胶毡的制备方法，其特征在于，在步骤（3）中，所述热熔胶粉末为乙烯-醋酸乙烯共聚物粉末、乙烯-丙烯酸共聚物粉末或聚乙烯醇粉末中的一种或多种。

7.根据权利要求3所述的硅酸铝复合纤维增强气凝胶毡的制备方法，其特征在于，在步骤（3）中，所述短纤维为玻璃纤维、碳纤维、尼龙纤维、硅酸铝纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、芳纶纤维、生物质纤维、硅酸铝纤维、莫来石纤维、石英纤维、氧化铝纤维、玄武岩纤维中的一种或多种；所述短纤维的平均长度为20～60 μm。

8.根据权利要求3所述的硅酸铝复合纤维增强气凝胶毡的制备方法，其特征在于，在步骤（4）中，所述振动的功率为1.2～1.5KW，振动的频率为200～400Hz；所述热压的温度为80～120 ℃、压力为0.2～1 Mpa 。