【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气凝胶和保温材料，具体涉及一种保温板材用气凝胶复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、气凝胶作为一种新型纳米材料，具有多孔网络骨架结构，具备较好的保温隔热性能和防火性能。近几年，气凝胶复合材料因其优异的保温性能、防火性能和高温稳定性等，可同时满足保温节能与防火要求，成为建筑保温领域中最具潜力的新型保温材料之一。
2、sio2气凝胶是目前成熟市场化应用的气凝胶材料，已经作为高性能隔热材料得到了广泛应用，sio2气凝胶是由纳米凝胶颗粒间si-o-si键相互连接堆积构成的三维曲折固体网络结构，其孔隙率高达95％以上，具有低导热系数(低至0.012w/(m·k))、高比表面积(可达1600m2/g)、低体积密度(低于3mg/cm3)等特点。但直接将sio2气凝胶用于隔热领域还存在一定的困难，主要原因是sio2气凝胶的强度和模量极低，并且在常压干燥的过程中，气凝胶很容易产生裂纹或塌缩，破坏气凝胶的完整性。为了扩大气凝胶的应用范围，制成具有实用价值的纳米孔气凝胶隔热材料，需要对sio2气凝胶进行阻燃、增强、增韧改性。而sio2气凝胶与阻燃剂相容性差，添加大量阻燃剂，会影响sio2气凝胶的力学性能；此外，sio2气凝胶与纤维等增强基体材料的粘结性差，在应用上存在易掉粉的问题，普通口罩无法拦截气凝胶粉体，人体吸入后对身体产生危害；且脱落后会影响其高温隔热效果。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种保温板材用气凝胶复合材料的制备方法。
2、本专利技术的另一
3、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种保温板材用气凝胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)将乙醇和水混合，搅拌均匀，边搅拌边滴加正硅酸乙酯，调节反应体系ph值为2-3，在40-50℃条件下搅拌反应4-5h，得硅溶胶；
5、(2)步骤(1)得到的硅溶胶中加入阻燃剂，继续搅拌保温反应1h，得到阻燃硅溶胶；
6、(3)步骤(2)得到的阻燃硅溶胶中加入纤维和纳米纤维分散体，混匀，得到预聚体；
7、(4)调节预聚体的ph值为8-9，依次通过凝胶化、老化和干燥，得到气凝胶复合材料。
8、优选地，步骤(1)中正硅酸乙酯、乙醇和水的摩尔比为1：5-30：2-20。
9、优选地，步骤(2)中所述硅溶胶中加入阻燃剂的质量百分比为10-15％。
10、优选地，步骤(3)中所述纤维为聚丙烯纤维、芳纶纤维、碳纤维、玻璃纤维和莫来石纤维中的一种或多种。
11、优选地，步骤(3)中所述纳米纤维分散体为芳纶纳米纤维、玻璃纳米纤维、碳纳米纤维、碳化硅纳米纤维、莫来石纳米纤维、聚酰亚胺纳米纤维、石英纳米纤维和氧化锆纳米纤维中的一种或多种。
12、优选地，步骤(3)中所述阻燃硅溶胶中加入纤维的质量百分比为3-3.5％；阻燃硅溶胶中加入纳米纤维分散体的质量百分比为5.0-6.0％。
13、优选地，所述纤维的长度为10-30mm，所述纳米纤维分散体的长度为100-500nm。
14、优选地，步骤(4)中在60-80℃静置老化，老化时间为24h。
15、本专利技术还提供由上述制备方法制得的保温板材用气凝胶复合材料。
16、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
17、1.该制备方法中以正硅酸乙酯为前驱体，通过溶胶凝胶法制备硅溶胶，再将硅溶胶与阻燃剂混合，提高了气凝胶复合材料的阻燃性能。
18、2.本专利技术中通过将硅溶胶与不同长度的纤维混合经凝胶老化等操作制备得到气凝胶复合材料，可以从源头上避免了易掉粉的问题。
19、3.本专利技术方法对环境要求较低，同时整个工艺流程简单易操作，适合工业化生产。
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1.一种保温板材用气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种保温板材用气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中正硅酸乙酯、乙醇和水的摩尔比为1：5-30：2-20。
3.根据权利要求1所述的一种保温板材用气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述硅溶胶中加入阻燃剂的质量百分比为10-15％。
4.根据权利要求1所述的一种保温板材用气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述纤维为聚丙烯纤维、芳纶纤维、碳纤维、玻璃纤维和莫来石纤维中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种保温板材用气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述纳米纤维分散体为芳纶纳米纤维、玻璃纳米纤维、碳纳米纤维、碳化硅纳米纤维、莫来石纳米纤维、聚酰亚胺纳米纤维、石英纳米纤维和氧化锆纳米纤维中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种保温板材用气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述阻燃硅溶胶中加入纤维的质量百分比为3-3.5％；阻燃硅溶胶中加入纳米纤维分散
7.根据权利要求1所述的一种保温板材用气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述纤维的长度为10-30mm，所述纳米纤维分散体的长度为100-500nm。
8.根据权利要求1所述的一种保温板材用气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中在60-80℃静置老化，老化时间为24h。
9.权利要求1至8任意一项所述的制备方法制得的保温板材用气凝胶复合材料。
...【技术特征摘要】
1.一种保温板材用气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种保温板材用气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中正硅酸乙酯、乙醇和水的摩尔比为1：5-30：2-20。
3.根据权利要求1所述的一种保温板材用气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述硅溶胶中加入阻燃剂的质量百分比为10-15％。
4.根据权利要求1所述的一种保温板材用气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述纤维为聚丙烯纤维、芳纶纤维、碳纤维、玻璃纤维和莫来石纤维中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种保温板材用气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述纳米纤维分散体为芳纶纳米纤维、玻璃纳米纤维、碳纳米纤...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏强，张乐，邱凡，邵岑，刘倩，许永帅，朱媛，
申请(专利权)人：协鑫高科纳米新材料徐州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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