[发明专利]一种彩色二氧化硅气凝胶及其制备方法

摘要

本发明公开了一种彩色二氧化硅气凝胶及其制备方法。本发明以正硅酸酯为原料制成各种聚合度的聚（烷氧基硅氧烷）作为硅源，通过将硅源、染料、醇/酮以及碱催化剂混合均匀，静置凝胶，然后将湿凝胶搅碎，之后用低表面张力的液态烷或氟代烷置换，并使用疏水剂改性，通过常压过滤或离心，最后干燥，从而获得各种颜色的疏水二氧化硅气凝胶粉体。本发明的方法可以实现彩色二氧化硅气凝胶的连续化生产，生产周期短，成本低，节能环保，并且所获二氧化硅气凝胶颜色丰富多样，且具有较为理想的密度、热导率、比表面积等，在满足隔热保温性能的同时，能充分满足大众对美观色彩的追求。

主权项

一种彩色二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将正硅酸酯、水及有机溶剂混合，并加入水解催化剂形成混合反应体系，在水解温度下反应0.1～50h，使正硅酸酯部分水解，形成具有不同聚合度的聚(烷氧基硅氧烷)，所述水解温度为室温至所述有机溶剂的回流温度；(2)将所述聚(烷氧基硅氧烷)与染料、醇或酮、碱催化剂混合均匀，静置形成彩色醇或酮凝胶，所述醇或酮与聚(烷氧基硅氧烷)的体积比为25:1～0.01:1，所述醇或酮凝胶内染料的含量为0.01～2wt％，而所述碱催化剂的用量在所述醇或酮凝胶总体积的15％以内；(3)将所述醇/酮凝胶搅碎至粉末或颗粒状后，再将液态烷或氟代烷与所述醇/酮凝胶按50:1～1:100的体积比混合并搅拌混合搅拌，其中搅拌速度为100～8000rpm，搅拌温度为室温～烷沸点温度，搅拌时间为0.1～100h，置换出所述醇/酮凝胶中的醇/酮，从而获得烷凝胶；(4)将体积比为50:1～1:100的疏水剂和液态烷的混合溶液与所述烷凝胶混合搅拌，搅拌速度为10～8000rpm，搅拌温度为室温～烷沸点温度，搅拌时间为0.1～100h，获得疏水烷凝胶；(5)将所述疏水烷凝胶于80℃～300℃常压干燥，获得彩色疏水化二氧化硅气凝胶；其中所述染料能够溶解在所述醇或酮中，但形成烷凝胶后所述染料不溶或微溶于所述液态烷或氟代烷中或所述液态烷或氟代烷不足以洗脱所述烷凝胶中的染料分子。