[发明专利]一种二氧化硅-淀粉气凝胶改性的密胺泡绵及其应用

说明书

本发明提供了一种二氧化硅‑淀粉气凝胶改性的密胺泡绵及其应用，是由下述制备方法制成：制备澄清的淀粉透明溶胶；制备硅溶胶溶液；将透明溶胶和硅溶胶溶液混合，老化，溶剂置换后，采用超临界干燥技术对凝胶进行处理，干燥得二氧化硅‑淀粉气凝胶；将制得的二氧化硅‑淀粉气凝胶球磨处理；取三聚甲醛和甲醛混合，进行预聚反应，得预聚物，将粉碎后的二氧化硅‑淀粉气凝胶加入预聚物中，加入乳化剂、二苯基甲烷二异氰酸酯、丙二醇、发泡剂、的阻燃剂，混合均匀；微波发泡，固化定型后得二氧化硅‑淀粉气凝胶改性的密胺泡绵。本发明的制作备的密胺泡绵发泡率高，轻质保温，进一步地提高了隔热性和吸音性。

技术领域

本发明属于气凝胶材料技术领域，特别涉及一种二氧化硅-淀粉气凝胶改性的密胺泡绵及其应用。

背景技术

密胺泡绵是密胺树脂发泡而成的软质发泡体，呈三维六角形开放式结构。因此，它具有自体灭火性和优越的隔热性和吸音性。另外，其开孔结构决定了它的轻量性，可以在不同的温度范围保持原有属性。由于其卓越的吸音性和隔热性被用于各种建设项目。

气凝胶是一种特殊种类的纳米多孔材料，具有许多优良的物理化学性能，如：低密度、高孔隙率、高比表面积、可调节的表面化学性能等。由于气凝胶在物理、化学及机械等方面具有独特的性能，气凝胶在保温隔热、催化、环境净化、化学传感器、声学传感器、储能设备、防水涂料、惯性约束聚变、高能物理、粒子捕获、生物医学及食品加工等领域得到广泛应用。

若将气凝胶用于应用于密胺树脂高分子发泡材料中，将密胺树脂的发泡过程有良好的促进作用，可进一步地提高密胺泡绵的隔热性和吸音性，但是，由于二氧化硅气凝胶力学性能不佳，需找到一载体，以解决二氧化硅气凝胶存在的力学性能不佳的问题。

发明内容

本发明提出一种二氧化硅-淀粉气凝胶改性的密胺泡绵及其应用，可进一步的提高密胺泡绵的隔热性和吸音性。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种二氧化硅-淀粉气凝胶改性的密胺泡绵，是由下述制备方法制成：

（1）称取2-5g可溶性淀粉和0.1-0.2g柠檬酸钠加入20ml去离子水中，在60℃以下以600rad/min的转速持续搅拌直到形成澄清的透明溶胶；

（2）取2-5g正硅酸乙酯、20-40g无水乙醇和1-10g去离子水，在温度为30-80℃下搅拌均匀，加入草酸，调节pH值至2-3，继续搅拌进行水解反应4-6h，得硅溶胶溶液；

（3）将步骤（1）的透明溶胶和步骤（2）的硅溶胶溶液混合，加入0.2-0.5g丙二醇，搅拌均匀，再加入无水碳酸钠调pH值至7.5-8.5，搅拌使溶液充分混合，5min后停止搅拌，在50-60℃条件下放置30-40h，待凝胶完全后，采用丙酮进行溶剂置换后，采用超临界干燥技术对凝胶进行处理，在35-45℃、8-12MPa的条件下干燥3-6h，得二氧化硅-淀粉气凝胶；

（4）将制得的二氧化硅-淀粉气凝胶球磨处理30-50min，过100筛；取65-80g三聚氰胺和70-80ml甲醛混合，进行预聚反应，得预聚物，将粉碎后的二氧化硅-淀粉气凝胶加入预聚物中，加入6-8g乳化剂、12-16g二苯基甲烷二异氰酸酯、2-5g丙二醇、3-7g发泡剂、2-6g的阻燃剂，混合均匀；微波发泡，固化定型后得二氧化硅-淀粉气凝胶改性的密胺泡绵。

其中，优选地，所述预聚反应的温度为80-90℃，反应时间为40-60min,预聚物的粘度为14000-16000mPa.s。

其中，优选地，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠或苯磺酸钠。

其中，优选地，所述发泡剂为正戊烷、正丁烷、正己烷或二氯甲氟乙烷。

其中，优选地，所述阻燃剂为氰尿酸或聚磷酸铵。

一种二氧化硅-淀粉气凝胶改性的密胺泡绵在动车的应用。