一种改性硅基气凝胶及其制备方法与流程

本发明涉及纳米材料，具体的，涉及一种改性硅基气凝胶及其制备方法。

背景技术：

1、气凝胶是一种具有纳米结构的多孔材料，孔隙结构可达总体积的95%，孔径一般为1~100nm，比表面积为200~1000m2/g，是目前密度最小的固体材料。传统的制备气凝胶的方法主要有气相反应法、溶胶-凝胶法和热分解法，制备的气凝胶在力、声、光、热等方面的独特性质备受人们的关注。

2、二氧化硅气凝胶由于具有较高的比表面积与孔隙率、较低的密度、优异的隔热性能，在隔热保温材料领域被广泛应用。但作为一种气凝胶其本身就具有强度低的缺点，导致制备的隔热保温材料的强度低。

技术实现思路

1、本发明提出一种改性硅基气凝胶及其制备方法，解决了相关技术中的二氧化硅气凝胶制备的隔热保温材料强度低的问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种改性硅基气凝胶，包括环氧化碳纳米管和氨基硅基气凝胶。

4、作为进一步的技术方案，所述环氧化碳纳米管和氨基硅基气凝胶的质量比为1~3:4。

5、本发明将环氧化碳纳米管和氨基硅基气凝胶的质量比限定为1~3:4，进一步提高了隔热保温材料的强度。

6、作为进一步的技术方案，所述环氧化碳纳米管的原料包括质量比为3~8:20的环氧基异氰酸酯基化合物和碳纳米管。

7、本发明将环氧化碳纳米管的原料限定为质量比3~8:20的环氧基异氰酸酯基化合物和碳纳米管，进一步提高了隔热保温材料的强度。

8、作为进一步的技术方案，所述环氧基异氰酸酯基化合物可以为任意具有环氧基和异氰酸酯基的化合物，优选为三(4-羟苯基)甲烷三缩水甘油醚2,6-甲苯亚基二异氰酸酯加合物。

9、作为进一步的技术方案，所述碳纳米管包括单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。

10、本发明通过单壁碳纳米管和多壁碳纳米管复配使用，协同提高了隔热保温材料的强度。

11、作为进一步的技术方案，所述单壁碳纳米管的质量高于多壁碳纳米管的质量。

12、作为进一步的技术方案，所述单壁碳纳米管的质量≥3倍多壁碳纳米管的质量。

13、作为进一步的技术方案，所述单壁碳纳米管和多壁碳纳米管的质量比为17:3~15:5。

14、作为进一步的技术方案，所述环氧化碳纳米管的制备方法包括以下步骤：将碳纳米管、环氧基异氰酸酯基化合物和溶剂混合均匀，进行反应，干燥，得到环氧化碳纳米管。

15、作为进一步的技术方案，所述反应的温度为50~60℃、时间为2~4h。

16、本发明还提出了一种改性硅基气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将环氧化碳纳米管、氨基硅基气凝胶和溶剂混合均匀，干燥，得到改性硅基气凝胶。

17、本发明的工作原理及有益效果为：

18、本发明通过环氧化碳纳米管和氨基硅基气凝胶，提供了一种具有高强度的改性硅基气凝胶。将环氧化碳纳米管引入氨基硅基气凝胶中，增强了硅基气凝胶的强度，从而增强了制备的隔热保温材料的强度。此外，由于环氧化碳纳米管是中空管状结构，不会影响孔隙率，可使材料具有原有的孔隙率和保温隔热性能。

技术特征：

1.一种改性硅基气凝胶，其特征在于，包括环氧化碳纳米管和氨基硅基气凝胶。

2.根据权利要求1所述的一种改性硅基气凝胶，其特征在于，所述环氧化碳纳米管和氨基硅基气凝胶的质量比为1~3:4。

3.根据权利要求1所述的一种改性硅基气凝胶，其特征在于，所述环氧化碳纳米管的原料包括质量比为3~8:20的环氧基异氰酸酯基化合物和碳纳米管。

4.根据权利要求3所述的一种改性硅基气凝胶，其特征在于，所述碳纳米管包括单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。

5.根据权利要求4所述的一种改性硅基气凝胶，其特征在于，所述单壁碳纳米管的质量高于多壁碳纳米管的质量。

6.根据权利要求5所述的一种改性硅基气凝胶，其特征在于，所述单壁碳纳米管的质量≥3倍多壁碳纳米管的质量。

7.根据权利要求6所述的一种改性硅基气凝胶，其特征在于，所述单壁碳纳米管和多壁碳纳米管的质量比为17:3~15:5。

8.根据权利要求3所述的一种改性硅基气凝胶，其特征在于，所述环氧化碳纳米管的制备方法包括以下步骤：将碳纳米管、环氧基异氰酸酯基化合物和溶剂混合均匀，进行反应，干燥，得到环氧化碳纳米管。

9.根据权利要求8所述的一种改性硅基气凝胶，其特征在于，所述反应的温度为50~60℃、时间为2~4h。

10.根据权利要求1~9任意一项所述的一种改性硅基气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将环氧化碳纳米管、氨基硅基气凝胶和溶剂混合均匀，干燥，得到改性硅基气凝胶。

技术总结本发明涉及纳米材料技术领域，提出了一种改性硅基气凝胶及其制备方法。一种改性硅基气凝胶，包括环氧化碳纳米管和氨基硅基气凝胶。通过上述技术方案，解决了现有技术中的二氧化硅气凝胶制备的隔热保温材料强度低的问题。技术研发人员：谷友强,史龙珠受保护的技术使用者：河北中增智能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2