[發明專利]一種一元或多元氣凝膠隔熱材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210038638.5
• 申請日: 2012-02-20
• 公開（公告）號: CN102584162A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 劉平;張秋華
• 申請（專利權）人: 廣東埃力生高新科技有限公司
• 主分類號: C04B28/24
• 分類號: C04B28/24
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 萬志香;郭元杰

1.一種氣凝膠隔熱材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)配制溶膠：

以摩爾比計，將正硅酸乙酯∶水∶95％乙醇＝1∶3～5∶3～28攪拌混合，加入酸性催化劑至pH為5.5～6，再加入堿性催化劑至pH為6.5～7，繼續攪拌，即得氧化硅溶膠；所述酸性催化劑為氫氟酸、硝酸或冰醋酸；所述堿性催化劑為氨水或碳酸銨緩沖液；或

以摩爾比計，將無機鋁鹽∶水∶95％乙醇＝1∶0.5～8∶4～27攪拌混合，加入與無機鋁鹽的摩爾比為0.2～5∶1的環氧丙烷，再加入0.01～2mol堿性催化劑攪拌，即得氧化鋁溶膠；所述無機鋁鹽為硝酸鋁、氯化鋁或偏鋁酸鈉；所述堿性催化劑為氨水或碳酸銨緩沖液；

(2)溶膠固化成凝膠；

(3)老化：將凝膠置于40～50℃預老化0.5～1h，再常溫放置，總老化時間小于24小時；

(4)干燥：使用超臨界流體干燥，得所述氣凝膠隔熱材料。

2.一種氣凝膠隔熱材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)配制溶膠：

以摩爾比計，將正硅酸乙酯∶水∶95％乙醇＝1∶3～5∶3～28攪拌混合，加入酸性催化劑至pH為5.5-6，再加入堿性催化劑至pH為6.5-7，繼續攪拌，即得氧化硅溶膠；所述酸性催化劑為氫氟酸、硝酸或冰醋酸；所述堿性催化劑為氨水或碳酸銨緩沖液；或

以摩爾比計，將無機鋁鹽∶水∶95％乙醇＝1∶0.5～8∶4～27攪拌混合，加入與無機鋁鹽的摩爾比為0.2～5∶1的環氧丙烷，繼續攪拌，再加入0.01-2mol堿性催化劑攪拌，即得氧化鋁溶膠；所述無機鋁鹽為硝酸鋁、氯化鋁或偏鋁酸鈉；所述堿性催化劑為氨水或碳酸銨緩沖液；

(2)將幅寬0.3～2.0米，長度0.6～60米的增強纖維氈制作成原始密度卷氈或將幅寬0.2～2.0米，長度0.6～1.5米的增強纖維氈壓制成不同密度的氈塊，作為預制體；

(3)浸滲、凝膠：將溶膠在真空下浸滲至預制體中，固化成凝膠；

(4)老化：將凝膠置于40～50℃預老化0.5～1h，再常溫放置，總老化時間小于24小時；

(5)干燥：進行超臨界流體干燥，得所述氣凝膠隔熱材料。

3.根據權利要求1或2所述的氣凝膠隔熱材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中的氧化硅溶膠為摻雜有遮光劑的氧化硅溶膠；所述氧化鋁溶膠為摻雜有遮光劑的氧化鋁溶膠；按溶膠體積的1～4％將遮光劑添加到溶膠中混勻，即得。

4.根據權利要求1或2所述的氣凝膠隔熱材料的制備方法，其特征在于，所述超臨界流體為超臨界CO₂流體或超臨界乙醇流體。

5.根據權利要求2所述的氣凝膠隔熱材料的制備方法，其特征在于，還包括混合步驟：按摩爾比0.5～9∶0.5～9將氧化硅溶膠和氧化鋁溶膠混合，得復合溶膠。

6.根據權利要求5所述的氣凝膠隔熱材料的制備方法，其特征在于，所述復合溶膠為摻雜有遮光劑的復合溶膠；按復合溶膠體積的2～4％將遮光劑添加到復合溶膠中混勻，即得。

7.根據權利要求3或6所述的氣凝膠隔熱材料的制備方法，其特征在于，所述遮光劑為炭黑、鈦白、氧化鐵、鈦酸鉀晶須或碳酸鈣晶須。

8.根據權利要求2所述的氣凝膠隔熱材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)浸滲為：先將預制體放入真空容器內，然后抽真空，利用真空負壓吸入溶膠至液面剛沒過預制體最高點，保持真空1秒-1小時，泄去真空即可。

9.根據權利要求2所述的氣凝膠隔熱材料的制備方法，其特征在于，所述增強纖維氈為PET混紡纖維、聚丙烯腈纖維、玻璃纖維、硅酸鋁纖維、高硅氧纖維、莫來石纖維或碳纖維。

10.根據權利要求1-9任一項所述的制備方法制得的氣凝膠隔熱材料。