[发明专利]一种热防护用气凝胶复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种热防护用气凝胶复合材料，其特征在于，包括层叠设置的耐烧蚀层和隔热层，所述耐烧蚀层包括纤维增强树脂材料，所述隔热层包括气凝胶膏和纤维增强材料的复合物；所述耐烧蚀层厚度为（0.5-1.5）mm；所述隔热层厚度为（0.5-1.5）mm。

2.根据权利要求1所述的热防护用气凝胶复合材料，其特征在于，所述气凝胶膏包括如下质量百分比的原料：气凝胶粉10-50%、胶粘剂20-50%、分散剂1-5%、水50-80%。

3.根据权利要求2所述的热防护用气凝胶复合材料，其特征在于，所述气凝胶膏还包括添加助剂，所述添加助剂为防腐剂、成膜助剂、无机纤维棉中的一种或多种；所述添加助剂的质量百分比为1-20%。

4.根据权利要求3所述的热防护用气凝胶复合材料，其特征在于，所述胶粘剂为硅溶胶、铝溶胶、钠水玻璃、聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸乳液、乳胶粉、改性淀粉、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种；所述分散剂为焦磷酸钠、聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠、硬脂酰胺、山梨醇聚醚四油酸酯、纤维素和聚乙二醇的一种或多种；所述成膜助剂为苯甲醇、乙二醇丁醚、丙二醇苯醚、醇酯-12中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的热防护用气凝胶复合材料，其特征在于，所述耐烧蚀层中的纤维增强树脂材料使用的纤维增强材料为碳纤维、玄武岩纤维、高硅氧纤维、玻璃纤维中的一种或多种的组合；所述隔热层中的纤维增强材料为碳纤维、玄武岩纤维、高硅氧纤维、玻璃纤维中的一种或多种的组合；所述耐烧蚀层的纤维增强树脂材料中的树脂为酚醛树脂、糠酮树脂、苯并噁嗪树脂、不饱和树脂、环氧树脂的一种或多种的组合；所述耐烧蚀层的纤维增强树脂材料的树脂中还包含有阻燃剂，所述阻燃剂含量为树脂总质量的5%-40%。

6.一种热防护用气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于,包括以下步骤：

步骤S1、制备气凝胶膏，将20-50wt%的胶粘剂、1-5wt%的分散剂、50-80wt%的水搅拌均匀，然后加入10-50wt%的气凝胶粉，搅拌分散后制得气凝胶膏；

步骤S2、将气凝胶膏压制纤维增强材料中，烘干得到气凝胶膏和纤维增强材料的复合物；

步骤S3、将若干层纤维增强树脂材料、气凝胶膏纤维增强材料的复合物层叠铺放，然后热压制得热防护用气凝胶复合材料，其中纤维增强树脂材料形成耐烧蚀层，气凝胶膏纤维增强材料的复合物形成隔热层。

7.根据权利要求6所述的热防护用气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，采用压延或流延的方式进行压制。

8.根据权利要求6所述的热防护用气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2之前，所述制备方法还包括以下步骤：

对纤维增强材料作表面处理：将纤维增强材料浸泡在乙烯基硅烷偶联剂溶液中，并在自由基引发剂作用下进行表面改性，浸泡后在（60-100）℃反应（1-5）h。

9.根据权利要求8所述的热防护用气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述自由基引发剂为偶氮二异丁腈或偶氮二异庚睛。

10.根据权利要求6所述的热防护用气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的烘干温度为 (105-130)℃；烘干时间为(0.5-5)h ；所述步骤S3中的热压温度为（100-220）℃，热压时间为(0.5-5)h。