[发明专利]一种膨胀珍珠岩-SiO2气凝胶复合保温材料的制备方法

权利要求书

1.一种膨胀珍珠岩-SiO₂气凝胶复合保温材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)SiO₂气凝胶的合成：

将正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、乙醇、水按照摩尔比为1:0.3：(6～16):(4～14)混合，在混合液中加入盐酸调节pH值，在水浴中加热搅拌，然后加入氨水溶液，调节pH，形成SiO₂气凝胶；

2)膨胀珍珠岩-SiO₂气凝胶复合保温材料的制备：

采用真空浸渍吸附方式将SiO₂气凝胶吸附到膨胀珍珠岩孔洞中，经凝胶老化、溶剂替换、表面改性，最终经常压干燥，即可得膨胀珍珠岩-SiO₂气凝胶复合保温材料。

2.根据权利要求1所述的一种膨胀珍珠岩-SiO₂气凝胶复合保温材料的制备方法，其特征在于，所述气凝胶为疏水性气凝胶，孔径分布为2～20nm，导热系数不大于0.0212W/(m·K)。

3.根据权利要求1所述的一种膨胀珍珠岩-SiO₂气凝胶复合保温材料的制备方法，其特征在于，所述膨胀珍珠岩为开孔膨胀珍珠岩，导热系数为0.042～0.051W/(m·K)；粒径范围为0.5～0.9mm、0.9～2mm和2～4.7mm。

4.根据权利要求1所述的一种膨胀珍珠岩-SiO₂气凝胶复合保温材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，加入盐酸调节pH值为2～3；在20～30℃的水浴磁力搅拌器中持续搅拌20～40min；然后加入氨水溶液，调节pH值为6～8。

5.根据权利要求1所述的一种膨胀珍珠岩-SiO₂气凝胶复合保温材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述溶剂替换和表面改性工艺为常压浸渍改性或真空压力浸渍改性；所述真空浸渍方式的相对真空度为-0.08MPa～0MPa，真空吸附时间为5min～35min。

6.根据权利要求1所述的一种膨胀珍珠岩-SiO₂气凝胶复合保温材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述凝胶老化过程为：将复合材料放置在无水乙醇溶液中进行老化处理，凝胶老化温度为50～60℃，老化时间为24～48h。

7.根据权利要求1所述的一种膨胀珍珠岩-SiO₂气凝胶复合保温材料的制备方法，其特征在于，所述溶剂替换和表面改性过程为：将复合材料放置在体积比为1:1:8的三甲基氯硅烷/无水乙醇/正己烷混合溶液中溶剂置换和表面改性24～72h，其中混合溶液中，三甲基氯硅含量占复合材料中的正硅酸乙酯摩尔比为(2～3)：1。

8.根据权利要求1所述的一种膨胀珍珠岩-SiO₂气凝胶复合保温材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述干燥为常压干燥，依次在25℃、40℃、60℃、80℃、100℃、120℃和140℃下分别恒温干燥1h、1h、2h、2h、3h、2h、2h。

9.根据权利要求1所述的膨胀珍珠岩-SiO₂气凝胶复合保温材料的制备方法，其特征在于，膨胀珍珠岩-SiO₂气凝胶复合保温材料热导率不大于0.040W/(m·K)，比表面积不小于85.41m²/g；吸水率不大于13.7％；筒压强度不小于187.91KPa。