[發明專利]一種以烷氧基硅烷為原料的疏水親酯性硅氣凝膠

在審

• 申請號: 201310343936.X
• 申請日: 2013-08-08
• 公開（公告）號: CN104338511A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 史東方;蔣龍;姚虎
• 申請（專利權）人: 鎮江新元素醫藥科技有限公司
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/28;B01J20/30;B01J13/00
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1.一種以烷氧基硅烷為原料制備的疏水親酯性硅氣凝膠，其特征在于：所述的原料烷氧基硅烷為式XSi(OY)₃的一種化合物或一種以上化合物的混合物，其中X選自：甲基、乙基、丙基、異丁基、巰丙基、氯丙基、乙烯基、正辛基、烯丙基、十二烷基、十六烷基、十八烷基或苯基；Y選自：C1-C4的烷基；當所述的原料烷氧基硅烷為一種化合物時不包括甲基三甲氧基硅烷；當所述的原料烷氧基硅烷為混合物時為2～6種化合物的混合物。

2.根據權利要求1所述的以烷氧基硅烷為原料制備的疏水親酯性硅氣凝膠，其特征在于：所述的原料烷氧基硅烷為式XSi(OY)₃的一種化合物或一種以上化合物的混合物，其中X優選自：甲基、乙基、丙基、氯丙基或乙烯基；Y優選自：甲基或乙基。

3.根據權利要求1、2所述以烷氧基硅烷為原料制備的疏水親酯性硅氣凝膠，其制備方法包括以下步驟：

步驟1：將1mol單一的烷氧基硅烷或1mol混合的烷氧基硅烷加入20～50mol溶劑中，然后加入50～90mL濃度為10mM的酸性水溶液，在15～40℃下攪拌0.5～2小時后靜置6～24小時；

步驟2：向步驟1的混合物中加入50～90mL濃度為10M的堿性水溶液，在15～40℃下攪拌0.5～2小時后，在20～60℃下靜置。形成凝膠狀后在20～60℃下繼續靜置24～96小時，其間每24小時除去原有溶液，加入新鮮溶劑，溶劑與凝膠體積比為1:1～3；

步驟3：將步驟2的溶劑全部倒出，老化后的凝膠在40～60℃下干燥12小時，升溫至90～110℃下繼續干燥12小時，最終得到疏水親酯性硅氣凝膠。

4.根據權利要求3所述的以烷氧基硅烷為原料制備的疏水親酯性硅氣凝膠，其特征在于：

步驟1中的單一的烷氧基硅烷或混合的烷氧基硅烷與溶劑的摩爾比優選為1:30～40，所述的溶劑為：甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、乙二醇、丙酮或其混合物。

5.根據權利要求3所述的以烷氧基硅烷為原料制備的疏水親酯性硅氣凝膠，其特征在于：

步驟1中的單一的烷氧基硅烷或混合的烷氧基硅烷的摩爾與酸性水溶液的體積比優選為1mol:65～80mL，所述的酸性水溶液的酸為：鹽酸、硫酸、醋酸、草酸、檸檬酸、酒石酸、蘋果酸或其混合物。

6.根據權利要求3所述的以烷氧基硅烷為原料制備的疏水親酯性硅氣凝膠，其特征在于：

步驟1中的單一的烷氧基硅烷或混合的烷氧基硅烷的摩爾與堿性水溶液的體積比優選為1mol:65～80mL，所述的堿性水溶液中的堿為：氨水、碳酸銨、碳酸氫銨、尿素、一正丁胺、一乙醇胺或其混合物。

7.根據權利要求1－6所述的以烷氧基硅烷為原料制備的疏水親酯性硅氣凝膠，其特征在于：其孔徑為2～30nm，優選地為2～10nm。

8.根據權利要求1－6所述的以烷氧基硅烷為原料制備的疏水親酯性硅氣凝膠，其特征在于：其密度為0.05～0.30g/cm³，優選地為0.10～0.15g/cm³。

9.根據權利要求1－6所述的以烷氧基硅烷為原料制備的疏水親酯性硅氣凝膠，其特征在于：其孔隙率為80～95%，優選地為85～95%。

10.根據權利要求1－9所述的以烷氧基硅烷為原料制備的疏水親酯性硅氣凝膠，其特征在于：主要用于空氣凈化、污水處理、化工提純、醫藥過濾等領域的應用。