[发明专利]有机酯改性硅酸钠气凝胶的制备方法及气凝胶

说明书

有机酯改性硅酸钠气凝胶的制备方法及气凝胶，属于气凝胶制备领域。制备方法包括：将硅酸钠和白炭黑的混合物与有机酯进行水解反应得到前驱体，将前驱体进行干燥。制备时在常温下凝胶且在常压下干燥，工艺简单。白炭黑作为硅源提高二氧化硅的纯度，避免因硅酸钠产生过多的废液，产品纯度高、工艺绿色环保。有机酯的水解产生的酸能有效控制凝胶速度，产生的醇替代溶剂置换中乙醇等低沸点有机溶剂，原料简单、制得的产品品质可控。前驱体干燥后硅酸缩水形成二氧化硅，从而形成绒球状多孔结构的二氧化硅气凝胶，使产品的比表面积大、导热系数低。气凝胶由上述制备方法制得，品质可控、比表面积大、导热系数低。

技术领域

本发明涉及气凝胶制备领域，且特别涉及一种有机酯改性硅酸钠气凝胶的制备方法及气凝胶。

背景技术

气凝胶通常是指纳米量级超微颗粒相互聚集构成纳米多孔网络结构，并在网络孔隙中充满气态分散介质的轻质纳米固态材料。气凝胶可应用于航空、建筑隔热、声学延迟、环保吸附等领域。气凝胶的生成机理是在干燥过程中既要使前期形成的凝胶脱水，又要保证凝胶不塌陷，从而使空气进入凝胶网络中替代原凝胶内水的位置。

现有技术中，采用对酸钠作为硅源，需要进行清除钠离子的繁琐操作，清除过程中会产生大量的废液，造成成本能加，且达不到绿色环保的要求。同时，制备过程中通常需要进行加温加压操作，工艺较为复杂。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有机酯改性硅酸钠气凝胶的制备方法，其工艺简单、绿色环保，制得的产品品质可控、比表面积大、导热系数低。

本发明的另一目的在于提供一种气凝胶，其品质可控、比表面积大、导热系数低。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种有机酯改性硅酸钠气凝胶的制备方法，包括：将硅酸钠和白炭黑的混合物与有机酯进行水解反应得到前驱体，将前驱体进行干燥。

本发明提出一种气凝胶，其由上述的有机酯改性硅酸钠气凝胶的制备方法制得。

本发明实施例的有益效果是：

本发明提供的有机酯改性硅酸钠气凝胶的制备方法，白炭黑作为硅源提高二氧化硅的纯度，避免因硅酸钠产生过多的废液，产品纯度高、工艺绿色环保。硅酸钠与水反应水解生成硅酸并提供氢氧根离子，起到对反应的催化效果。有机酯水解反应中生成的酸可有效控制凝胶速度，可通过酸碱性的调节控制水解速度，制得的产品品质可控，可根据需要生产不同品质的气凝胶。有机酯水解产生的醇能替代溶剂置换乙醇等低沸点有机溶剂，原料简单、工艺简便。方法制备产品时在常温下凝胶且在常压下干燥，工艺简单。前驱体干燥后硅酸缩水形成二氧化硅，从而形成绒球状多孔结构的二氧化硅气凝胶，使产品的比表面积大、导热系数低。

本发明提供的气凝胶，由上述的制备方法制得，相应地具备工艺简单、绿色环保、成本低，且品质可控、比表面积大、导热系数低等优点。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的有机酯改性硅酸钠气凝胶的制备方法及气凝胶进行具体说明。

一种有机酯改性硅酸钠气凝胶的制备方法，包括：将硅酸钠和白炭黑的混合物与有机酯进行水解反应得到前驱体，将前驱体进行干燥。