[发明专利]一种超疏水氧化硅气凝胶、其水煮制备方法及应用

权利要求书

1.一种超疏水氧化硅气凝胶的水煮制备方法，其特征在于包括：

使硅源、水和酸催化剂混合搅拌均匀并反应形成氧化硅水凝胶；

对所述氧化硅水凝胶进行老化处理，之后破碎成颗粒状，再加入回弹剂或界面阻聚剂，搅拌均匀得到氧化硅水凝胶混合水溶液；以及，

将所述氧化硅水凝胶混合水溶液于40～80℃蒸煮10～100min，之后收集所获固形物，再干燥，即获得超疏水氧化硅气凝胶。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括：将硅源溶解在水中，形成硅源水溶液，之后将硅源水溶液缓慢滴加至酸催化剂中，搅拌均匀并反应形成氧化硅水凝胶。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述硅源包括硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述硅源水溶液中氧化硅的含量为3wt％～11wt％；和/或，所述水包括自来水、去离子水、蒸馏水中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述酸催化剂包括硫酸、硝酸、甲酸、醋酸、草酸、盐酸中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述氧化硅水凝胶中酸催化剂的含量为1wt％～50wt％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述老化处理的时间为2～24h；和/或，所述老化处理的温度为室温至70℃；和/或，所述破碎的方法包括机械破碎或超声破碎；和/或，所述回弹剂或界面阻聚剂包括六甲基二硅氧烷、六甲基二硅胺烷、三甲基氯硅烷、甲基三甲氧基硅烷中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述回弹剂或界面阻聚剂与氧化硅水凝胶的质量比为1∶0.2～1∶0.5；和/或，所述搅拌的速度为100～2000rmp。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括：将所述氧化硅水凝胶混合水溶液于40～80℃蒸煮10～100min，形成白色粉末漂浮在水溶液表面，收集白色粉末，之后干燥，获得超疏水氧化硅气凝胶；

和/或，所述干燥的方式至少包括鼓风干燥、旋转干燥中的任一种或两种的组合；

和/或，所述干燥的温度为100～250℃。

6.由权利要求1-5中任一项所述方法制备的超疏水氧化硅气凝胶，其特征在于，所述超疏水氧化硅气凝胶包括由氧化硅构成的凝胶骨架，并且所述超疏水氧化硅气凝胶具有纳米多孔结构，其所含孔洞的平均孔径为7～30nm，孔隙率为85～99.5％，所述超疏水氧化硅气凝胶表面与水的接触角为130～160°，堆积密度为0.01～0.3g/cm³，热导率为0.011～0.050W/mK，比表面积为200～800m²/g。

7.权利要求6所述的超疏水氧化硅气凝胶于智能服装领域中的应用，优选的，所述应用包括：所述超疏水氧化硅气凝胶于织物单向导湿或隔热保温领域中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于包括：将所述超疏水氧化硅气凝胶涂覆在亲水性织物的选定一侧表面，形成超疏水氧化硅气凝胶涂层，使水从该选定一侧渗透至与所述选定一侧背对设置的另一侧，而无法从另一侧渗透至该选定一侧；优选的，所述亲水性织物的材质包括甲基纤维素亲水面料或全棉亲水面料。

9.一种具有超疏水氧化硅气凝胶涂层的亲水性织物，其特征在于包括：作为基底的亲水性织物，以及覆设于所述亲水性织物表面的超疏水氧化硅气凝胶涂层，所述超疏水氧化硅气凝胶涂层由权利要求6所述的超疏水氧化硅气凝胶形成，所述具有超疏水氧化硅气凝胶涂层的亲水性织物具有单向导湿或隔热保温功能。

10.根据权利要求9所述的亲水性织物，其特征在于：所述具有超疏水氧化硅气凝胶涂层的亲水性织物具有使水从选定一侧渗透至与该选定一侧背对设置的另一侧、而无法从另一侧渗透至该选定一侧的功能；

和/或，所述具有超疏水氧化硅气凝胶涂层的亲水性织物的隔热性能为基底的2～3倍；

和/或，所述超疏水氧化硅气凝胶涂层的厚度为100～500μm；

和/或，所述亲水性织物的材质包括甲基纤维素亲水面料或全棉亲水面料。