[發明專利]一種多孔地質聚合物/氣凝膠復合隔熱材料及制備方法

有效

• 申請號: 201710025180.2
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN106830990B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 李聰聰;劉忠
• 申請（專利權）人: 伊科納諾（北京）科技發展有限公司
• 主分類號: C04B38/10
• 分類號: C04B38/10;C04B28/00;C04B14/06;C04B41/64
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 崇鑫;劉希慧

1.一種多孔地質聚合物/氣凝膠復合隔熱材料，其特征在于，包括多孔地質聚合物和二氧化硅氣凝膠；其中多孔地質聚合物為基體，二氧化硅氣凝膠為填充體嵌入在多孔地質聚合物的孔隙中形成多孔地質聚合物/氣凝膠復合隔熱材料。

2.根據權利要求1所述的多孔地質聚合物/氣凝膠復合隔熱材料，其特征在于，多孔地質聚合物原料包括：粉煤灰、堿性激發劑、泡沫；

優選地，粉煤灰、堿性激發劑、泡沫的重量比為8：6-11：6-8；

優選地，粉煤灰、堿性激發劑、泡沫的重量比為8：7：7；優選地，堿性激發劑為水玻璃。

3.根據權利要求2所述的多孔地質聚合物/氣凝膠復合隔熱材料，其特征在于，多孔地質聚合物原料還包括水，粉煤灰和水的重量比為4：0-1。

4.根據權利要求2所述的多孔地質聚合物/氣凝膠復合隔熱材料，其特征在于，泡沫由發泡劑加水經機械攪拌制得；優選地，發泡劑為蛋白質發泡劑。

5.根據權利要求1所述的多孔地質聚合物/氣凝膠復合隔熱材料，其特征在于，多孔地質聚合物/氣凝膠復合隔熱材料中二氧化硅氣凝膠對多孔地質聚合物孔隙的填充率為88-92％。

6.根據權利要求1所述的多孔地質聚合物/氣凝膠復合隔熱材料，其特征在于，多孔地質聚合物/氣凝膠復合隔熱材料進行了表面改性；

優選地，采用表面改性劑對多孔地質聚合物/氣凝膠復合隔熱材料進行表面改性；優選地，表面改性劑為六甲基氧二硅烷、六甲基二硅胺烷或三甲基氯硅烷；優選地，表面改性劑為六甲基氧二硅烷。

7.一種多孔地質聚合物/氣凝膠復合隔熱材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、多孔地質聚合物制備：

將粉煤灰、堿性激發劑和水混合均勻，加入泡沫，在轉速為650-800rpm條件下攪拌3-5min得到泡沫漿料，將泡沫漿料注模成型，室溫下固化，脫模，在45-65℃下干燥養護得到多孔地質聚合物；

S2、二氧化硅溶膠制備：

將工業水玻璃加水混合攪拌，加入酸性催化劑進行水解反應，得到二氧化硅溶膠；

S3、多孔地質聚合物/氣凝膠復合隔熱材料制備：

凝膠：在S2得到的二氧化硅溶膠中加入氨水調節pH至4-5，在即將形成凝膠之前放入多孔地質聚合物進行浸澤，經凝膠反應得到復合濕凝膠材料；

老化/溶劑置換：將復合濕凝膠材料置于室溫下放置老化，將老化后的復合濕凝膠材料放入無水乙醇中進行置換，置換溫度為40-50℃，置換時間為6-10h，置換次數為1-2次，然后放入正己烷中密封條件下進行二次置換，二次置換溫度為40-50℃，二次置換時間為7-9h，二次置換次數為2-3次，得到復合材料；

表面改性：向復合材料中加入表面改性劑和正己烷的混合溶液，密封，在40-50℃下保溫10-14h得到改性復合材料；

分級干燥：在常壓條件下，將改性復合材料依次在60-80℃和110-130℃條件下進行干燥得到多孔地質聚合物/氣凝膠復合隔熱材料。

8.根據權利要求7所述的多孔地質聚合物/氣凝膠復合隔熱材料的制備方法，其特征在于，S1中，泡沫由物理發泡制得，具體操作為：將蛋白質發泡劑加水進行機械攪拌得到泡沫，蛋白質發泡劑和水的重量比為1：8-12。

9.根據權利要求7所述的多孔地質聚合物/氣凝膠復合隔熱材料的制備方法，其特征在于，S1中，粉煤灰、堿性激發劑、泡沫的重量比為8：6-11：6-8；

優選地，S1中，粉煤灰、堿性激發劑、泡沫的重量比為8：7：7；

優選地，S1中，堿性激發劑為水玻璃；

優選地，S1中，粉煤灰和水的重量比為4：0-1。

10.根據權利要求7所述的多孔地質聚合物/氣凝膠復合隔熱材料的制備方法，其特征在于，S3中，在表面改性過程中，表面改性劑為六甲基氧二硅烷、六甲基二硅胺烷或三甲基氯硅烷；優選地，表面改性劑為六甲基氧二硅烷。