[发明专利]一种二氧化硅采光气凝胶复合板的制备方法

说明书

本发明公开了一种二氧化硅采光气凝胶复合板的制备方法，包括以下步骤：（1）硅前驱体加入醇溶液中，搅拌水解，得二氧化硅溶胶；（2）在二氧化硅溶胶中加入碱性催化剂醇溶液，搅拌，得二氧化硅预凝胶溶液；（3）将二氧化硅预凝胶溶液注入中空板，得二氧化硅醇凝胶复合板；（4）采用烷基化法对二氧化硅醇凝胶复合板进行憎水改性；（5）将改性后的醇凝胶复合板干燥，得二氧化硅气凝胶方柱；（6）将干燥后的醇凝胶复合板进行修边包边，得到二氧化硅采光气凝胶复合板。本发明制备的二氧化硅采光气凝胶复合板具有质地轻薄、透光遮阳性、防潮性、保温隔热性、降噪等性能，解决了颗粒填充式采光复合板的沉降问题，施工方便，使用寿命长。

技术领域

本发明属于化工材料技术领域，具体涉及一种二氧化硅采光气凝胶复合板的制备方法。

背景技术

当前，阳光板集采光、保温、隔音为一体，可遮阳避雨也可保温透光，可用于温室大棚、办公室隔音、帐篷透光窗、透明采光房、航空透明集装箱、高档室内装饰材料等应用领域。建筑保温材料及其技术研究与开发是降低建筑能耗和实现建筑节能的重要途径。阳光板在80年代中期迅速进入建筑装饰材料市场。据统计80年代末期以来，阳光板在国际市场销售量以每年20%速度增加，2008年起，全世界总销售量每年超出10亿平方。采光气凝胶复合板比阳光板、夹胶玻璃、夹丝玻璃、钢化玻璃、中空玻璃更具保温隔热、轻质、耐候性、超强、隔音等优良性能。而采光二氧化硅气凝胶复合板是由中空板为骨架，二氧化硅气凝胶方柱为核心构成，是一种经过特殊工艺一体化制备而成的新型透光隔热建筑材料。气凝胶密度为0.07-0.5g/cm³，是普通玻璃的几十分之一；导致系数为0.014-0.03W/m·K，折射率为1.015-1.055，气孔尺寸在10－50nm，声音传播速度约120m/s，比在空气中的传播速度更低且不燃。采光SiO2气凝胶复合板轻质并且绝热效果比普通的双层玻璃高几倍，且降噪效果更佳，在建筑节能领域具有广阔的发展和应用前景。但是，目前常采用的做法是溶胶-凝胶法结合超临界干燥技术制备透明气凝胶颗粒，并将透明气凝胶颗粒填充于两块玻璃之间的空腔，工艺繁琐，且采用颗粒填充式采光复合板会造成复合板的沉降的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种二氧化硅采光气凝胶复合板的制备方法。

一种二氧化硅采光气凝胶复合板的制备方法，包括以下步骤：

（1）硅前驱体加入醇溶液中，搅拌水解，得到二氧化硅溶胶；

（2）在二氧化硅溶胶中加入碱性催化剂醇溶液，搅拌均匀，得到二氧化硅预凝胶溶液；

（3）将二氧化硅预凝胶溶液注入中空板，中空板的长小于800mm，宽为5-10mm，高小于3000mm，得到二氧化硅醇凝胶复合板，中空板两端采用透气膜封口；

（4）采用烷基化法对二氧化硅醇凝胶复合板进行憎水改性；

（5）将改性后的醇凝胶复合板干燥，得到二氧化硅气凝胶方柱；

（6）将干燥后的醇凝胶复合板进行修边包边，得到二氧化硅采光气凝胶复合板。

为便于充分水解，所述步骤（1）中水解时的温度为20℃-40℃，搅拌速度为300-1000Rr/min，搅拌时间为0.5-2h。

为提高产品的性能，所述碱性催化剂包括氨水、氟化铵、乙二胺、氢氧化钠、四乙基氢氧化铵中的一种或两种组合，碱性催化剂和二氧化硅溶胶的用量比为1：（5-25）。

为提高产品的透光性、增强柔韧性， 所述步骤（4）中憎水改性时采用的改进型为三甲基氯硅烷或六甲基二硅氮烷。

为保证密封可靠，所述步骤（6）中包边时采用丁基间隔条进行热熔封边。

为保证充分干燥，所述步骤（5）中干燥是采用超临界干燥工艺。