申请/专利权人：中裕软管科技股份有限公司;东南大学

申请日：2023-10-25

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN117304577B

主分类号：C08L1/12

分类号：C08L1/12;C08J9/28;C08J5/06;C08K9/06;C08K7/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2024.01.16#实质审查的生效;2023.12.29#公开

摘要：本发明公开一种可用于流体输运管道的纤维增强气凝胶复合材料及其制备方法，所述可用于流体输运管道的纤维增强气凝胶复合材料包括基体以及增强体，所述基体为多孔硅杂化醋酸纤维素，所述多孔硅杂化醋酸纤维素中分布大量连通孔道；所述增强体为改性短切玻璃纤维，所述改性短切玻璃纤维分散于所述基体内。本发明提供的可用于流体输运管道的纤维增强气凝胶复合材料由于孔道内部含有大量空气，其导热系数较低，能起到保冷隔热的作用，削弱了外界高温环境向材料内表面的热量传递过程，满足了低温流体的输送要求，且加入玻纤解决了传统气凝胶松脆问题，可用于低温流体输送管道保温层和外保护层，在LNG输送、建筑节能、工业保冷等领域具有良好的应用前景。

主权项：1.一种可用于流体输运管道的纤维增强气凝胶复合材料，其特征在于，包括：基体以及增强体，所述基体为多孔硅杂化醋酸纤维素，所述多孔硅杂化醋酸纤维素中分布大量连通孔道；所述增强体为改性短切玻璃纤维，所述改性短切玻璃纤维分散于所述基体内；所述的可用于流体输运管道的纤维增强气凝胶复合材料由以下步骤制备：制备改性短切玻璃纤维：按质量计，将1份短切玻璃纤维置于320~350℃下热处理8~10min，再与250～300份硅酸酯溶液混合，搅拌24～48h，取出后真空干燥制得改性短切玻璃纤维；制备硅溶胶：按质量计，取1份硅酸酯、10～12份溶剂、0.02～0.03份催化剂、20～25份水混合搅拌，搅拌反应3～4h，得到硅溶胶；制备玻纤分散液：按质量计，将1份醋酸纤维素、0.5～1.2份硅溶胶与10～25份有机溶剂混合搅拌至完全溶解，加入0.1～0.4份所述改性短切玻璃纤维，搅拌，并静置2～5min，于-30～-25℃下低温处理2～4h，得到玻纤分散液；制备纤维增强气凝胶复合材料：在所述玻纤分散液的表面喷洒去离子水，至玻纤分散液完全凝胶化，取出凝胶置于去离子水中置换6～8次，置换间隔0.5～0.7h，再预冷冻12～24h，并冷冻干燥，再置于120～160℃真空中进行热交联处理12～14h，得到可用于流体输运管道的纤维增强气凝胶复合材料；在制备改性短切玻璃纤维和制备硅溶胶的步骤中，所述硅酸酯为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸异丙酯、硅酸四丁酯之中的至少一种；所述硅酸酯溶液为硅酸酯、HCl和水的混合液，所述硅酸酯溶液中硅酸酯、HCl和水的质量比为1:0.01～0.02:20～25；在制备硅溶胶的步骤中，所述溶剂为N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺之中的任一种；和或，所述催化剂为浓盐酸、浓硝酸、冰醋酸之中的任一种。

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