一种低热导率的分级多孔球形二氧化硅气凝胶的制备方法与流程

技术特征：
1.一种低热导率的分级多孔球形二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、将水玻璃、相诱导分离剂、模板剂和水按一定比例混合形成a液；s2、将有机溶剂、纳米炭黑、吐温80、司盘80进行混合均匀形成b液；s3、将催化剂溶于去离子水形成c液；s4、将a液与b液按一定质量比进行混合乳化后，在继续搅拌的同时加入一定量的c液，搅拌一段时间后，停止搅拌，进行离心沉降，再用乙醇浸泡黑色沉淀多次；s5、将一定量的三甲基氯硅烷溶于六甲基二硅氧烷中形成d液，同时将浸泡后的黑色沉淀置于d液中，在室温条件下密闭一段时间，再过滤，获得表面修饰的球形二氧化硅，最后置于马弗炉煅烧，冷却后获得低热导率的分级多孔球形二氧化硅气凝胶。2.根据权利要求1所述的一种低热导率的分级多孔球形二氧化硅气凝胶的制备方法，所述步骤s1中水玻璃的固含量采用20％～40％；相诱导分离剂采用聚乙烯醇，模板剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚。3.根据权利要求1所述的一种低热导率的分级多孔球形二氧化硅气凝胶的制备方法，所述步骤s1中的水玻璃、相诱导分离剂、模板剂和去离子水的质量比采用90～150:1～4：1～5：45。4.根据权利要求1所述的一种低热导率的分级多孔球形二氧化硅气凝胶的制备方法，所述步骤s2中的有机溶剂采用正己烷、苯甲醇、石油醚、氯仿中的一种或者多种组合。5.根据权利要求1所述的一种低热导率的分级多孔球形二氧化硅气凝胶的制备方法，所述步骤s2中的有机溶剂、纳米炭黑、吐温80、司盘80的质量比采用78：1～3：0.5～2：0.5～1。6.根据权利要求1所述的一种低热导率的分级多孔球形二氧化硅气凝胶的制备方法，所述步骤s3中的催化剂采用氯化铵、碳酸氢铵、碳酸铵、硫酸铵、硝酸铵、碳酸氢钾、碳酸氢钠中的一种或多种组合。7.根据权利要求1所述的一种低热导率的分级多孔球形二氧化硅气凝胶的制备方法，所述步骤s3中催化剂与去离子水的质量比采用2～7：256。8.根据权利要求1所述的一种低热导率的分级多孔球形二氧化硅气凝胶的制备方法，所述步骤s4中的a液、b液和c液的质量比采用1：1～2：6。9.根据权利要求1所述的一种低热导率的分级多孔球形二氧化硅气凝胶的制备方法，所述步骤s5中的d液中三甲基氯硅烷与六甲基二硅氧烷的质量比采用1～10：100。10.根据权利要求1所述的一种低热导率的分级多孔球形二氧化硅气凝胶的制备方法，所述步骤s5中的室温密闭时间为2～12h，马弗炉煅烧的温度为500～700℃，保温时间为1～6h。

技术总结
本发明公开了一种低热导率的分级多孔球形二氧化硅的制备方法，通过微乳液进行修饰，引入相诱导分离剂以及模板剂，获得多孔结构二氧化硅，同时在油相中加入纳米炭黑，使得在油水界面处分布纳米炭黑，减缓或抑制了界面反应，消除球形二氧化硅表面的致密化问题。硅酸钠在水解，缩聚过程中，形成多孔的二氧化硅凝胶，粒子表面含有大量的羟基，在干燥过程中，溶剂蒸发，会产生很大的表面张力，使得二氧化硅的多孔结构坍塌。本发明采用了液相表面修饰法，利用强化学活性的三甲基氯硅烷，低表面张力的溶剂六甲基二硅氧烷对球形二氧化硅进行表面修饰，将纳米二氧化硅粒子上的羟基替换成烷基，避免在干燥过程中，溶剂蒸发后导致二氧化硅气凝胶结构致密化。化硅气凝胶结构致密化。化硅气凝胶结构致密化。


技术研发人员：宁海金 黄尚明 马江平 冯柯 卢斌
受保护的技术使用者：上海联锴日用化工有限公司
技术研发日：2021.01.11
技术公布日：2022/3/3