[发明专利]一种低粉尘气凝胶毡及其制备方法

权利要求书

1.一种低粉尘气凝胶毡的制备方法，其特征在于：包括：

a)制备结合有二氧化硅湿凝胶的湿凝胶毡；

b)将湿凝胶毡进行冷热循环：重复将湿凝胶毡降温至﹣40~﹣10℃再升温至0~20℃过程1~5次；

c)将冷热循环后的湿凝胶毡进行干燥处理；

上述步骤a）制备结合有二氧化硅湿凝胶的湿凝胶毡采用以下方式：

方式一：

取四乙氧基硅烷、乙醇、水混合均匀，其中，以摩尔比计，四乙氧基硅烷：乙醇：水=1:（3~5）：（4~6）；加入酸性催化剂，酸性催化剂为硫酸、盐酸、硝酸中一种，调节pH值4~6，搅拌均匀后，得到硅溶胶；将纤维浸渍于硅溶胶中，待浸渍均匀后，再加入碱性催化剂，碱性催化剂为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾中一种，调节pH为8~10，待溶胶凝胶化形成湿凝胶毡；

或方式二：

取四乙氧基硅烷、乙醇、水混合均匀，其中，以摩尔比计，四乙氧基硅烷：乙醇：水=1:（3~5）：（4~6）；之后依次加入氟化铵溶液和氨水搅拌均匀，氟化铵与四乙氧基硅烷以摩尔比计，氟化铵：四乙氧基硅烷=（0.002~0.01）：1，氨水的加入量以摩尔比计，氨水：四乙氧基硅烷=（0.005~0.015）：1，得到经催化的二氧化硅溶胶，将纤维毡在经催化的二氧化硅溶胶中浸渍后静置，经催化的二氧化硅溶胶在纤维毡上凝胶化制得二氧化硅湿凝胶毡。

2.根据权利要求1所述的低粉尘气凝胶毡的制备方法，其特征在于：在步骤b)对湿凝胶进行冷热循环前将湿凝胶毡进行表面疏水化改性或在步骤b)对湿凝胶进行冷热循环后对湿凝胶毡进行表面疏水化改性；所述的表面疏水化改性，使用有机硅烷化合物来进行表面改性，将有机硅烷化合物与乙醇按照摩尔比1：2~1:5混合而成改性液，将湿凝胶毡浸渍于改性液进行改性。

3.根据权利要求2所述的低粉尘气凝胶毡的制备方法，其特征在于：在步骤b)对湿凝胶进行冷热循环前将湿凝胶毡进行表面疏水化改性，在湿凝胶进行疏水化改性后进行冷热循环前进行1~2次醇水置换，将醇和水按照摩尔比以醇：水=3:25~3:5混合去置换表面疏水化改性后湿凝胶孔结构中的醇和水。

4.根据权利要求1所述的低粉尘气凝胶毡的制备方法，其特征在于：在上述步骤b）对湿凝胶进行冷热循环之前进行1~2次醇水置换，将醇和水按照摩尔比以醇：水=3:25~3:5混合去置换凝胶反应后湿凝胶孔结构中的醇和水。

5.根据权利要求1所述的低粉尘气凝胶毡的制备方法，其特征在于：上述步骤a）还包括老化步骤，通过将二氧化硅湿凝胶毡在30℃~70℃下保持1~10h来进行。

6.根据权利要求1所述的低粉尘气凝胶毡的制备方法，其特征在于：上述步骤b）对湿凝胶进行冷热循环采用梯度降温和梯度升温，梯度降温和梯度升温采用0.1℃/min~1℃/min的升温或降温速率且温度每降温或升温5~20℃进行保温5~10min。

7.根据权利要求1所述的低粉尘气凝胶毡的制备方法，其特征在于：上述步骤c）还包含溶剂置换，将所述湿凝胶毡进行溶剂置换1~3次后进行干燥，溶剂置换使用非极性有机溶剂置换湿凝胶毡孔结构中的醇和水，非极性有机溶剂采用正己烷与乙醇混合的混合液，将湿凝胶毡置于混合液中浸渍置换，浸渍4~6h，重复溶剂置换1~3次。

8.一种通过权利要求1~7中任一项所述的制备方法制备的气凝胶毡。