[發明專利]一種抗沖擊保溫納米材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110325254.0
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113071186A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 李文軍
• 申請（專利權）人: 深圳市雷軍科技有限公司
• 主分類號: B32B33/00
• 分類號: B32B33/00;B32B9/00;B32B9/04;B32B17/02;B32B17/06;B32B7/12;C04B28/00
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1.一種抗沖擊保溫納米材料，包括支持基層(1)，其特征在于：所述支持基層(1)的頂部粘合有保溫層(2)，所述保溫層(2)的底部粘合有磷酸二氫鋁(3)，所述保溫層(2)的底部通過磷酸二氫鋁(3)與支持基層(1)的頂部粘合，所述支持基層(1)的底部粘合有保護層(4)，所述保溫層(2)的頂部粘合有增強層(5)，所述保護層(4)的頂部通過磷酸二氫鋁(3)與支持基層(1)的底部粘合，所述增強層(5)的底部通過磷酸二氫鋁(3)與保溫層(2)的頂部粘合，所述保溫層(2)為改性SiO₂納米氣凝膠。

2.根據權利要求1所述的一種抗沖擊保溫納米材料，其特征在于：所述磷酸二氫鋁(3)為耐高溫粘合劑層，所述磷酸二氫鋁(3)的厚度為一毫米。

3.根據權利要求1所述的一種抗沖擊保溫納米材料，其特征在于：所述支持基層(1)為玻璃纖維棉，所述支持基層(1)內部為多孔網狀結構。

4.根據權利要求1所述的一種抗沖擊保溫納米材料，其特征在于：所述保護層(4)和增強層(5)材質一致，所述保護層(4)和增強層(5)均為耐磨層。

5.一種抗沖擊保溫納米材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：攪拌水解：將制備氣凝膠的正硅酸乙酯、納米SiO₂粒子、無水乙醇、去離子水、硅酸鹽纖維和鹽酸按摩爾比0.9：0.1；(8-15)；(3-9)；0.133；0.032混合，調節pH至3-4，在30-45℃的條件下攪拌水解12h以上，得到混合溶液；

步驟2：制得二氧化硅凝膠：在混合溶液中加入0.8mol/L氨水，添加量為所述混合溶液200-450mL添加氨水量為20ml-35ml，迅速攪拌3-5min進行凝膠化反應，得到二氧化硅凝膠；

步驟3：模具密封：先后使用乙醇、去離子水對玻璃纖維反復洗滌，并在120℃環境下干燥2小時，得到的二氧化硅凝膠倒入模具中，同時將玻璃纖維分層依次浸入模具中，將模具密封；

步驟4：制得SiO₂氣凝膠：將密封后的模具放入35-45℃的水浴中，在10-15分鐘內混合溶液開始凝膠，混合溶液凝膠后，凝膠繼續水浴，然后使用硅醇鹽和無水乙醇的混合液進行反復洗滌，接著將凝膠只使用乙醇浸泡20分鐘，凝膠老化九個小時左右后，便制得SiO₂氣凝膠，將制得的SiO₂氣凝膠放入去離子水中洗滌，然后干燥12h，干燥環境60-120℃，即可得到改性SiO₂納米氣凝膠，改性SiO₂納米氣凝膠裁剪制成保溫層(2)；

步驟5：粘結：選取合適的支持基層(1)、保溫層(2)、磷酸二氫鋁(3)、保護層(4)和增強層(5)，并裁剪到合適的尺寸，然后按照材料的層疊結構進行粘合。

6.根據權利要求5所述的一種抗沖擊保溫納米材料的制備方法，其特征在于：所述在步驟1中，納米SiO₂粒子需要使用篩網進行分篩，篩網的細度為80-120目。

7.根據權利要求5所述的一種抗沖擊保溫納米材料的制備方法，其特征在于：所述在步驟1中，將納米SiO₂粒子送入層流等離子體發生器內，對納米SiO₂粒子進行蒸發、汽化。

8.根據權利要求5所述的一種抗沖擊保溫納米材料的制備方法，其特征在于：所述在步驟3中，使用的玻璃纖維為長玻璃纖維，則使用玻璃纖維梳理機進行再處理，以增加纖維的表面積。

9.根據權利要求5所述的一種抗沖擊保溫納米材料的制備方法，其特征在于：所述在步驟3中，玻璃纖維浸入模具時，玻璃纖維需要織成網狀結構。

10.根據權利要求5所述的一種抗沖擊保溫納米材料的制備方法，其特征在于：所述在步驟5中，支持基層(1)、保溫層(2)、磷酸二氫鋁(3)、保護層(4)和增強層(5)粘合完成后使用壓輥進行壓緊貼合，并且每貼合一層便壓合一次。