二氧化硅气凝胶相变复合材料的制备方法与流程

技术特征：
1.一种二氧化硅气凝胶相变复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水混合，再加入第一催化剂，获得多聚乙氧基二硅氧烷溶液；向所述多聚乙氧基二硅氧烷溶液中加入无水乙醇、去离子水、第一改性乙醇和六甲基二硅氧烷，反应获得凝胶；将所述凝胶烘干处理后，加入第二催化剂，搅拌，再次烘干，获得纳米二氧化硅气凝胶；将所述二氧化硅气凝胶和相变材料混合，在真空、60～80kpa下进行加热，获得二氧化硅气凝胶相变复合材料；其中，所述第一改性乙醇为添加有氨水的乙醇溶液。2.如权利要求1所述的二氧化硅气凝胶相变复合材料的制备方法，其特征在于，将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水混合，再加入第一催化剂，获得多聚乙氧基二硅氧烷溶液的步骤包括：将硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水混合，搅拌均匀，再加入第一催化剂，在50～80℃下加热20～40min，获得多聚乙氧基二硅氧烷溶液。3.如权利要求1所述的二氧化硅气凝胶相变复合材料的制备方法，其特征在于，将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水混合，再加入第一催化剂，获得多聚乙氧基二硅氧烷溶液的步骤中，所述正硅酸乙酯、所述无水乙醇和所述去离子水的重量比为1：(0.2～0.4)：(0.1～0.2)；和/或，所述第一催化剂的浓度为1～5mol/l；和/或，所述第一催化剂包括盐酸、硫酸和磷酸中的至少一种。4.如权利要求1所述的二氧化硅气凝胶相变复合材料的制备方法，其特征在于，向所述多聚乙氧基二硅氧烷溶液中加入无水乙醇、去离子水、第一改性乙醇和六甲基二硅氧烷，反应获得凝胶的步骤中，所述多聚乙氧基二硅氧烷溶液、所述无水乙醇、所述去离子水、所述第一改性乙醇和所述六甲基二硅氧烷的体积比为1：(0.2～0.4)：(0.1～0.2)：0.05：(0.5～1)；和/或，所述第一改性乙醇中氨水的浓度为1～5mol/l。5.如权利要求1所述的二氧化硅气凝胶相变复合材料的制备方法，其特征在于，将所述凝胶烘干处理后，加入第二催化剂，搅拌，再次烘干，获得纳米二氧化硅气凝胶的步骤包括：将所述凝胶在70～90℃的条件下烘干1～4h，获得中间产物，将中间产物和第二催化剂混合，在75～95℃的条件下烘干50～80min，再在常压下、130～160℃的条件下干燥50～80min，获得纳米二氧化硅气凝胶。6.如权利要求1所述的二氧化硅气凝胶相变复合材料的制备方法，其特征在于，将所述凝胶烘干处理后，加入第二催化剂，搅拌，再次烘干，获得纳米二氧化硅气凝胶的步骤中，所述第二催化剂的成分包括第二改性乙醇和六甲基二硅氧。7.如权利要求6所述的二氧化硅气凝胶相变复合材料的制备方法，其特征在于，所述第二催化剂中第二改性乙醇、六甲基二硅氧烷以及所述多聚乙氧基二硅氧烷的体积比为(0.6～0.9)：(0.6～0.9)：1；和/或，所述第二改性乙醇为添加有盐酸的乙醇溶液，其中，所述盐酸的浓度为1～5mol/l。8.如权利要求1所述的二氧化硅气凝胶相变复合材料的制备方法，其特征在于，将所述
二氧化硅气凝胶和相变材料混合，在真空、60～80kpa下进行加热，获得二氧化硅气凝胶相变复合材料的步骤包括：将所述二氧化硅气凝胶和相变材料混合，放置在真空干燥箱内，将所述真空干燥箱抽真空1～4h，在60～80kpa的条件下，用高于相变芯材的相变温度加热1～4h，冷却至室温，获得二氧化硅气凝胶相变复合材料。9.如权利要求1所述的二氧化硅气凝胶相变复合材料的制备方法，其特征在于，所述相变材料包括多元醇类、脂肪酸类或石蜡类的至少一种。10.如权利要求9所述的二氧化硅气凝胶相变复合材料的制备方法，其特征在于，所述多元醇包括乙二醇、新戊二醇、三羟甲基乙烷或季戊四醇的至少一种；和/或，所述脂肪酸类包括正癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸或硬脂酸中的至少一种。

技术总结
本发明公开一种二氧化硅气凝胶相变复合材料的制备方法，包括以下步骤：将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水混合，再加入第一催化剂，获得多聚乙氧基二硅氧烷溶液；向所述多聚乙氧基二硅氧烷溶液中加入无水乙醇、去离子水、第一改性乙醇和六甲基二硅氧烷，反应获得凝胶；将所述凝胶烘干处理后，加入第二催化剂，搅拌，再次烘干，获得纳米二氧化硅气凝胶；将所述二氧化硅气凝胶和相变材料混合，在真空、60～80kPa下进行加热，获得二氧化硅气凝胶相变复合材料；其中，所述第一改性乙醇为添加有氨水的乙醇溶液。本发明的主要目的是提供一种制备时间短、制备方法简单、性能优异、方便工业化生产的二氧化硅气凝胶相变复合材料的制备方法。产的二氧化硅气凝胶相变复合材料的制备方法。产的二氧化硅气凝胶相变复合材料的制备方法。


技术研发人员：赵汇智 戴舜 周天培 吴长征 谢毅
受保护的技术使用者：中国科学技术大学先进技术研究院
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2022/3/15