[发明专利]一种低成本制备疏水性二氧化硅气凝胶的方法

摘要

本发明涉及一种制备疏水性二氧化硅气凝胶的方法，所述方法包括以带烃基的硅氧烷为原料，采用溶胶－凝胶法制备湿凝胶，然后用常压干燥法制备得到二氧化硅气凝胶。通过控制溶液中水的含量和pH值，添加温度0℃左右的尿素溶液，能够制备疏水性、保温绝热性能突出的二氧化硅气凝胶产品。本发明制备疏水性二氧化硅气凝胶的工艺，无需额外的表面改性步骤，制备工艺简单，成本低廉，便于进行工业化生产。

主权项

一种制备疏水性二氧化硅气凝胶的方法，所述方法包括以下步骤：（1）在10~60℃的温度条件下，将一定量的硅源、表面活性剂、酸催化剂、蒸馏水进行混合，在混合液的pH值达到1~6（优选pH值为2~5）后，加入辅助溶剂并充分搅拌1~60分钟制成溶液A；其中辅助溶剂为碳原子数小于等于4的低级醇，硅源为带烃基的有机硅氧烷；硅源、表面活性剂、酸催化剂、蒸馏水和辅助溶剂的摩尔比为1:0.005~0.05:0.001~0.03:0.5~5.0:0.04~1；其中蒸馏水的摩尔比优选为0.8~2.0；（2）将溶液A静置；（3）按照硅源与尿素1:0.1~1的摩尔比，将摩尔浓度为10~20mol/L、温度0℃左右的尿素溶液添加到步骤（2）得到的溶液中，静置，得到二氧化硅水溶胶；（4）将步骤（3）制备的二氧化硅水溶胶进行老化，老化温度为55~90℃，优选老化温度为65~75℃，老化时间为1小时~48小时，得到二氧化硅水凝胶；（5）将步骤（4）得到的二氧化硅水凝胶，用有机溶剂浸泡洗涤；（6）将步骤（5）得到的凝胶在常压下进行直接自然干燥或加热烘干，制备得到疏水性二氧化硅气凝胶。