[发明专利]一种常压干燥制备硫酸钙晶须‑二氧化硅气凝胶的方法

摘要

本发明提供一种常压干燥制备硫酸钙晶须‑二氧化硅气凝胶的方法，将气凝胶前驱液和硫酸钙晶须前驱液预混，并凝胶化，在常压干燥时控制反应条件形成硫酸钙晶须，支撑并防止气凝胶干燥时的坍塌。本发明克服了利用常压干燥法制备二氧化硅气凝胶的方法中，采用将硫酸钙无机纤维晶须作为支撑材料直接加入凝胶中，由于很难有效地将无机纤维晶须均匀分散在凝胶中，进而无法形成气凝胶的稳定骨架支撑，使气凝胶在干燥时塌陷的技术缺陷，将硫酸钙晶须与二氧化硅凝胶体系原位同时制备，避免了硫酸钙晶须在凝胶中分散不均匀的问题，而且保护了硫酸钙晶须的完整性，控制了硫酸钙晶须的生长长度，制备的气凝胶绝热性能高。

主权项

一种常压干燥制备硫酸钙晶须‑二氧化硅气凝胶的方法，其特征在于制备方法如下：（1）将20‑38.5重量份海盐卤渣、40‑50重量份石灰乳混合，搅拌均匀，再倒入3‑20重量份工业废酸，调节其pH至3‑4之间，再加入0‑1.5重量份表面活性剂，加热溶液至沸腾，保持液体温度为60‑70℃，静置0.1‑5小时，使硫酸钙离子充分溶解于工业废酸中，然后经过过滤，得到硫酸钙晶须前驱液；（2）将硅醇盐加入醇溶剂中，设置醇溶剂的温度为30‑60℃，搅拌速度为100‑500转/分的条件下，再依次加入水和工业废酸，调节其pH值至3‑4之间，得到二氧化硅气凝胶前驱液，所述硅醇盐、醇溶剂、水、工业废酸的比例以摩尔比计为1:（5‑40）:（2‑10）:（1×10‑5‑5×10‑5）；（3）将所述二氧化硅气凝胶前驱液在温度为30‑80℃下静置0.1‑24小时后，调节温度为60‑70℃，在搅拌速度为200‑800转/分的条件下，加入干燥控制添加剂搅拌10‑20分钟，所述硅醇盐、干燥控制添加剂的摩尔比为1:（0.25‑0.5）；（4）将步骤（3）得到加有干燥控制添加剂的二氧化硅气凝胶前驱液与步骤（1）得到的硫酸钙晶须前驱液混合，搅拌速度为300‑500转/分的条件下搅拌5‑40分钟，再加入碱性催化剂，搅拌5‑30分钟，得到硫酸钙‑二氧化硅气凝胶复合溶胶，保持所述二氧化硅气凝胶前驱液和硫酸钙晶须前驱液的温度为60‑70℃，然后降温至30‑40℃的条件下，静置0.5‑10小时，得到硫酸钙晶须‑二氧化硅凝胶，再将硫酸钙晶须‑二氧化硅凝胶放入干燥箱中，在温度为60‑100℃下1‑3小时，得到硫酸钙晶须‑二氧化硅气凝胶。