[发明专利]一种疏水性气凝胶材料的改性方法

权利要求书

1.一种疏水性气凝胶材料的改性方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将气凝胶材料放置在真空的密闭反应器中；所述气凝胶材料是亲水的氧化物气凝胶、疏水性差的氧化物气凝胶或含有所述氧化物气凝胶的纤维增强复合材料；

步骤2：在催化剂存在下，向密闭反应器中通入气态改性试剂，所述气态改性试剂选自成分A和成分B，所述气态改性试剂的用量为气凝胶材料质量的8%-35%，所述气态改性剂与催化剂的质量比为1000：1-10：1，成分A与成分B的质量比为0.1：1-100：1，所述催化剂为气态酸、气态碱、能够产生气态酸的物质或者能够产生气态碱的物质；保持一定的温度和时间，对气凝胶材料进行疏水化处理，所述疏水化处理的时间为20-60min，温度为80-200°C；

步骤3：将步骤2中得到的气凝胶材料从反应器中取出，干燥后得到疏水性气凝胶材料；

所述成分A为具有或基团的硅氧烷中一种或多种的组合，n=1-4，n为整数，x=2-20，x为整数；其中R¹和R²相互独立，可以相同或不同，且分别为氢原子或有机基团，有机基团可以是直链的，支链的，环状的，饱和的或不饱和的，芳族或杂芳族基团；所述成分B选自碳酸酯、磷酸酯、亚磷酸酯、硫酸酯、亚硫酸酯、甲酸酯、乙酸酯、丙烯酸酯、钛酸酯和铝酸酯中一种或多种的组合。

2.根据权利要求1所述的一种疏水性气凝胶材料的改性方法，其特征在于：所述气凝胶材料为二氧化硅气凝胶或二氧化硅气凝胶纤维增强复合材料。

3.根据权利要求1所述的一种疏水性气凝胶材料的改性方法，其特征在于：所述催化剂与气态改性试剂混合通入密闭反应器中；或者使催化剂预先进入密闭反应器，再通入气态改性剂。

4.根据权利要求1所述的一种疏水性气凝胶材料的改性方法，其特征在于：所述气态酸和能够产生气态酸的物质选自二氧化碳、甲酸、乙酸、草酸和碳酸氢钠中一种或多种的组合；所述气态碱和能够产生气态碱的物质选自氨气、乙二胺、异丙胺、二乙胺和碳酸氢铵中一种或多种的组合。

5.根据权利要求1所述的一种疏水性气凝胶材料的改性方法，其特征在于：所述成分A选自甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、六甲基环三硅氧烷和正硅酸乙酯中一种或多种的组合。

6.根据权利要求1所述的一种疏水性气凝胶材料的改性方法，其特征在于：所述成分B选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二辛酯、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯和异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯中一种或多种的组合。

7.根据权利要求1所述的一种疏水性气凝胶材料的改性方法，其特征在于：所述干燥在常压或真空条件下进行，温度为50-140°C，时间为5-30min。