[发明专利]一种压缩可控的SiO2

权利要求书

1.一种压缩可控的SiO₂气凝胶复合材料制备方法，其特征在于：通过控制制备SiO₂气凝胶复合材料制备原料中的纯SiO₂的硬度和湿凝胶的老化时间来实现产品的压缩可控；具体包括如下步骤：

1）确定硬度和老化时间：根据所需要的SiO₂气凝胶复合材料的压缩率，确定所要制备的SiO₂气凝胶复合材料的硬度和湿凝胶老化时间；所述确定硬度和湿凝胶老化时间为根据压缩率/凝胶硬度数据/凝胶老化时间数据表确定；所述压缩率/凝胶硬度/湿凝胶老化时间数据表为根据SiO₂气凝胶复合材料的压缩率经过多次试验获得，其包括湿凝胶老化时间、凝胶硬度值及该硬度值对应的SiO₂气凝胶复合材料的厚度及其于2MPa条件下的压缩率；

2）计算原料比：根据所要制备的SiO₂气凝胶复合材料的硬度，通过硬度公式计算确定制备该SiO₂气凝胶复合材料所用的硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水之间的比例；所述确定制备该SiO₂气凝胶复合材料所用的硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水之间的比例，具体为根据确定的SiO₂气凝胶复合材料硬度，通过硬度公式计算确定制备SiO₂气凝胶所用的溶剂无水乙醇的重量；所述硬度公式为：

；

其中，

M_硅含量为M_硅酸乙酯中硅的含量；

M_硅酸乙酯为制备SiO₂气凝胶所用的先驱体硅酸乙酯的重量；

M_无水乙醇为制备SiO₂气凝胶所需要的溶剂无水乙醇的重量；

M_去离子水为制备SiO₂气凝胶所用的去离子水的重量；

H_硬度为根据所需要的SiO2气凝胶复合材料的压缩率确定的凝胶硬度；

3）制备胶液：根据确定的硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水之间的比例称取物料，并配制成SiO₂气凝胶胶液；

4）浸胶老化：将用于制备所需要的SiO₂气凝胶复合材料的基材片材放置于特制的容器内，将制备的SiO₂气凝胶胶液倒入容器，并确保每片基材片材均被胶液浸透，根据确定的湿凝胶老化时间，静等凝胶；所述特制的容器为配有盖体的长450mm、宽250mm、高100mm的器皿盒，且该器皿盒表面有直径为20mm的孔洞；

5）疏水干燥：将凝胶老化后的基材片材取出采用疏水化试剂进行表面疏水化处理，最后通过超临界干燥，获得所需硬度的SiO₂气凝胶复合材料。

2.根据所需要的根据权利要求1所述的压缩可控的SiO₂气凝胶复合材料制备方法，其特征在于：步骤4）中，所述用于制备所需要的SiO₂气凝胶复合材料的基材片材为预氧丝基材、玻纤表面毡基材或陶瓷毡基材中的任意一种，其厚度为1～5mm。

3.根据权利要求1或2所述的压缩可控的SiO₂气凝胶复合材料制备方法，其特征在于：所述用于制备所需要的SiO₂气凝胶复合材料的基材片材，在放置于特制的容器中时，片材与片材之间采用厚度0.09mm厚的无纺布进行隔离，确保片材之间可以剥离。

4.根据权利要求1所述的压缩可控的SiO₂气凝胶复合材料制备方法，其特征在于：步骤5）中，所述疏水化试剂为二甲基二乙氧基硅烷，疏水处理的温度控制在45～60℃，疏水处理的时间为≥20h。

5.根据权利要求1所述的压缩可控的SiO₂气凝胶复合材料制备方法，其特征在于：步骤5）中，所述超临界方法为CO₂超临界干燥法，所用的CO₂为食品级CO₂。