申请/专利权人：深圳大学

申请日：2021-08-03

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN115893973B

主分类号：C04B30/02

分类号：C04B30/02;D01F9/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2023.04.21#实质审查的生效;2023.04.04#公开

摘要：本发明公开了一种氧化钛纤维掺杂硅石气凝胶隔热材料及其制备方法。本发明通过液相剥离法将含有碱金属的钛酸盐制成氧化钛纳米片，制成分散液后通过湿法纺丝的方法纺成纤维，然后用硅前驱体、硅烷和醇类物质通过溶胶‑凝胶法制备湿凝胶并复合上述氧化钛纤维，最后经超临界干燥后得到气凝胶。本发明将氧化钛纤维掺杂进入硅石气凝胶中，加固气凝胶的网络结构，提升了硅石气凝胶材料的力学强度，同时保证了材料具有优良的隔热性能。本发明所需原材料价格低廉，制备工艺简洁高效，气凝胶绝热性能稳定，可满足不同场景下的使用需求。

主权项：1.一种氧化钛纤维掺杂硅石气凝胶隔热材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：1制备氧化钛纳米片：将碳酸钾、碳酸锂和TiO2的混合物研磨后高温煅烧得到粉体A，将粉体A研磨后继续高温煅烧得到粉体B；将粉体B加入酸性溶液中，震荡混合，移除上清液后收集沉淀，用去离子水稀释过滤至pH为中性，干燥后得到粉体C；将粉体C溶于四丁基氢氧化铵中，离心后用纯水稀释，震荡，得到氧化钛纳米片分散液；2制备氧化钛纤维将步骤1得到的氧化钛纳米片分散液注入凝固浴中制得氧化钛纤维；3制备聚合物反应单体将硅前驱体、用于加固凝胶骨架的有机官能团供体和无水乙醇在酸性溶液中进行水解反应，得到聚合物反应单体；4聚合反应制备湿凝胶将碱性溶液缓慢滴加至步骤3所得的反应体系中，搅拌，通过聚合反应制备湿凝胶；5复合氧化钛纤维在步骤4聚合反应凝胶前加入步骤2得到的氧化钛纤维，静置老化后得到复合氧化钛纤维的湿凝胶；6制备气凝胶将步骤5得到的湿凝胶经超临界干燥后得到氧化钛纤维掺杂硅石气凝胶隔热材料；步骤1中，碳酸钾、碳酸锂和二氧化钛的摩尔比为0.1～2.5：0.1～2：10，高温煅烧和继续高温煅烧温度为600～1300℃；所述酸性溶液为1molL的HCl，所述粉体B与酸性溶液的比例为每100mL酸性溶液中加入0.01～20g粉体B；所述粉体C与四丁基氢氧化铵的比例为每16.85mL四丁基氢氧化铵中加入0.01～20g粉体C；步骤3中，所述硅前驱体为正硅酸乙酯或正硅酸甲脂；所述用于加固凝胶骨架的有机官能团供体为硅烷；所述硅前驱体、有机官能团供体与无水乙醇的摩尔比为1：2.5～5：7～8，所述酸性溶液pH为1.0～5.0，所述水解反应时间为30min～1周。

全文数据：

权利要求：

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