[发明专利]一种环氧树脂气凝胶复合玻璃的制备方法

说明书

本发明公开了一种环氧树脂气凝胶复合玻璃的制备方法，包括以下步骤：（1）制备二氧化硅气凝胶；（2）涂膜：将粘性液体喷涂在二氧化硅气凝胶表面；（3）固化：将环氧树脂和固化剂混合，并倒入模具中,固化后放入涂膜干燥好的二氧化硅气凝胶，然后再倒入混有固化剂的环氧树脂固化在二氧化硅气凝胶侧面和上表面；（4）封装：将固化后的环氧树脂‑二氧化硅气凝胶打磨上色，置于两块玻璃之间，四周固定和密封。本发明制备出的二氧化硅气凝胶玻璃机械性能优越，气凝胶不开裂，后期不会出现坍塌沉降现象，通过在二氧化硅气凝胶表面涂覆一层薄膜阻止环氧树脂渗入二氧化硅气凝胶玻璃微孔中，保证了二氧化硅气凝胶玻璃的低的导热系数和较高的透明性。

技术领域

本发明属于气凝胶玻璃制备技术领域，具体涉及一种环氧树脂气凝胶复合玻璃的制备方法。

背景技术

近年来，气凝胶以超低导热系数和极低的密度被广泛用于光学、电学、热学、声学和力学等领域，逐步成为建筑应用中最合适的超绝缘材料之一。气凝胶玻璃是利用气凝胶填充在两个透明玻璃板之间制成的新型建筑材料, 绝热效果却比普通的双层玻璃高几倍，且同时具有隔声降噪、抗紫外线等功能，而且质轻、壁薄，改善了多层玻璃过重等缺陷。然而，传统工艺在制备二氧化硅气凝胶填充玻璃时，通常会存在气凝胶受力易裂导致气凝胶坍陷出现空隙等问题。尽管一些人对其进行改性，但是其研究增韧效果并不理想，还会使二氧化硅气凝胶孔隙率降低或被堵塞失去隔热效果以及透明度等问题。例如直接将环氧树脂固化二氧化硅气凝胶，尽管提高了二氧化硅气凝胶的力学性能，但是固化过程中环氧树脂会渗入二氧化硅的孔洞里面，使二氧化硅气凝胶孔隙被堵塞，孔隙率急剧降低，最终使二氧化硅气凝胶失去隔热效果和透明度。因此，急需对现有气凝胶玻璃的制备方法进行改进，以增强气凝胶玻璃的力学强度，又同时兼顾气凝胶玻璃透光性和隔热性。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种环氧树脂气凝胶复合玻璃的制备方法。

一种环氧树脂气凝胶复合玻璃的制备方法，包括以下步骤：

（1）制备二氧化硅气凝胶：将硅源、醇溶剂、催化剂与水混合得到二氧化硅湿凝胶，经老化、表面疏水改性和超临界二氧化碳干燥制备得到二氧化硅气凝胶；

（2）涂膜：将粘性液体喷涂在二氧化硅气凝胶表面，膜厚为0.01-0.05mm，并干燥，干燥温度为25-75℃，干燥时间为5-60min，所述粘性液体是由羟甲基淀粉、氟化聚乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚烯烃、聚丙二醇、聚酯中的一种与水、甲醇、乙醇、乙腈、丙酮中的一种或两种混合而成；

（3）固化：将环氧树脂和固化剂按照质量比（1-10）:1混合，并倒入模具中,固化后放入涂膜干燥好的二氧化硅气凝胶，然后再倒入混有固化剂的环氧树脂，使其固化在二氧化硅气凝胶侧面和上表面，固化温度为25-100℃，固化时间为1-24h，环氧树脂的环氧值为0.44-0.56mol/100g，固化后的环氧树脂的厚度为0.05-1mm，所述固化剂为乙二胺、顺丁烯二酸酐、二乙氨基丙胺、邻苯二甲酸酐法、双氰胺中的一种；

（4）封装：将固化后的环氧树脂-二氧化硅气凝胶复合材料打磨上色，然后置于两块玻璃之间，四周用复合间隔体和密封胶固定和密封，得到环氧树脂气凝胶复合玻璃。

本发明环氧树脂气凝胶复合玻璃的制备方法，与现有技术相比，其有益效果在于：1.本发明制备出的二氧化硅气凝胶玻璃机械性能优越，气凝胶不开裂，可以抵挡大部分运输、安装以及使用过程中产生的受力，后期不会出现坍塌沉降现象；2.本发明通过在二氧化硅气凝胶表面涂覆一层薄膜阻止环氧树脂渗入二氧化硅气凝胶玻璃微孔中，保证了二氧化硅气凝胶玻璃的低的导热系数和较高的透明性；3.本发明中的二氧化硅气凝胶玻璃安装流程简单省时，不需要抽真空等繁杂的工序；4.本发明制备出的二氧化硅气凝胶玻璃的隔热效果好、透明度高，保证了建筑玻璃的要求，对二氧化硅气凝胶玻璃在航空航海航海玻璃、军用特种玻璃、建筑玻璃上的推广和运用起到积极的作用。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。