[發(fā)明專利]一種高柔韌性氣凝膠氈及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111033703.0
• 申請(qǐng)日: 2021-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN113683343B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張繼承;王琰;董會(huì)娜;張東生;趙嚴(yán);姚棟嘉;吳恒;陳帥;曹二偉;李帥帥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鞏義市泛銳熠輝復(fù)合材料有限公司
• 主分類號(hào): C04B26/04
• 分類號(hào): C04B26/04;C04B26/14;C04B38/00;C04B111/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種氣凝膠氈的制備方法，通過將吸水膨脹型黏合劑附著于纖維氈體表面，之后再將經(jīng)凝膠催化劑催化的二氧化硅溶膠與纖維氈結(jié)合，發(fā)生凝膠化形成二氧化硅濕凝膠氈后進(jìn)行干燥處理，通過在氈體表面附著吸水膨脹型黏合劑用于提高氈體與二氧化硅凝膠的粘附性，能夠有效緩解氣凝膠氈彎折使用時(shí)氣凝膠與氈體的分離造成的掉粉問題；吸水膨脹型樹脂在二氧化硅溶膠凝膠化過程中吸水膨脹進(jìn)而在凝膠孔結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生裂紋，裂紋的引入使二氧化硅凝膠氈中的凝膠變形，能夠改善氣凝膠的柔韌性，可將該氣凝膠氈作為柔韌形式的絕熱材料或吸音材料使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氣凝膠氈的制備方法，具體涉及一種高柔韌性防掉粉的氣凝膠氈及其制備方法。

背景技術(shù)

二氧化硅氣凝膠是一種納米量級(jí)顆粒相互聚合形成的連續(xù)三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因其具有特殊的納米級(jí)微孔和骨架結(jié)構(gòu)而使其熱導(dǎo)率效率、對(duì)流傳熱效率和輻射傳熱效率都得到了有效的限制，所以氣凝膠具有非常低的導(dǎo)熱系數(shù)，是目前世界上導(dǎo)熱系數(shù)最低的固體材料。

通常，氣凝膠通過二氧化硅前體如水玻璃或原硅酸四乙酯（TEOS）制備水凝膠并且在不破壞微觀結(jié)構(gòu)的情況下除去水凝膠中的液體成分而得到。二氧化硅氣凝膠包括粉末、顆粒和整料三種常規(guī)形式。通過將二氧化硅氣凝膠與纖維復(fù)合制得氣凝膠氈或氣凝膠片的形式，應(yīng)用于工業(yè)保溫等領(lǐng)域。

但在實(shí)際應(yīng)用中氣凝膠最大的缺點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生粉塵，氣凝膠與氈體之間的粘附性較弱，導(dǎo)致使用過程中氈體與氣凝膠分離。目前，現(xiàn)有防掉粉方案多采用玻纖布、鋁箔布等貼敷在氣凝膠氈表面，這種方式生產(chǎn)的產(chǎn)品柔韌性下降，不好卷曲彎折，不適用于要求柔韌形式的隔熱吸音材料使用。

專利CN107735385A公開了一種低粉塵和高絕熱的氣凝膠氈的制備方法，采用酸刻蝕氈體的表面，使氈體的表面活化提高與二氧化硅氣凝膠的粘附性，通過重復(fù)將浸漬二氧化硅凝膠的氈體沿圓筒卷繞把裂紋引入二氧化硅凝膠中的凝膠變形工藝來提高氣凝膠本身的機(jī)械柔韌性以減少粉塵的產(chǎn)生。然而，將氈體用酸刻蝕，刻蝕后需多次洗滌會(huì)造成生產(chǎn)周期變長(zhǎng)，生產(chǎn)成本增大，且會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高柔韌性氣凝膠氈的制備方法，用于解決目前的氣凝膠柔韌性差氣凝膠氈掉粉的技術(shù)問題。

本發(fā)明的高柔韌性氣凝膠氈的制備方法采用如下技術(shù)方案：

a)將吸水膨脹型黏合劑附著于纖維氈體表面；

b)將表面附著有吸水膨脹型黏合劑的纖維氈結(jié)合經(jīng)凝膠催化劑催化的二氧化硅溶膠，纖維氈與經(jīng)催化的二氧化硅溶膠結(jié)合后凝膠化形成二氧化硅濕凝膠氈；

c)將二氧化硅濕凝膠氈進(jìn)行干燥處理。

有益效果：在本發(fā)明的制備方法中，通過在氈體表面附著吸水膨脹型黏合劑用于提高氈體與二氧化硅凝膠的粘附性，氣凝膠粒子與氈體的粘附性提高可減少氣凝膠粉塵的產(chǎn)生，能夠有效緩解氣凝膠氈使用時(shí)氣凝膠與氈體的分離造成的掉粉問題；黏合劑成膜后對(duì)氈體復(fù)合的氣凝膠粉進(jìn)行封覆以減輕氣凝膠粉掉粉的情況；膨脹型樹脂在二氧化硅溶膠凝膠化過程中膨脹進(jìn)而在凝膠孔結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生裂紋，裂紋的引入使二氧化硅凝膠氈中的凝膠變形，能夠改善氣凝膠的柔韌性，以進(jìn)一步提高氣凝膠氈的機(jī)械柔韌性，將該氣凝膠氈作為柔韌形式的絕熱材料或吸音材料使用，高柔韌性氣凝膠氈可緩解氣凝膠氈彎折使用時(shí)掉粉問題。

進(jìn)一步，所述將吸水膨脹型黏合劑附著于纖維氈體表面包括通過將吸水膨脹型樹脂涂覆于纖維氈體表面或通過將吸水膨脹型樹脂噴淋于纖維氈體表面。