一种粉煤灰改性二氧化硅气凝胶的制备方法及粉煤灰隔音涂料组合物与流程

本申请涉及粉煤灰，具体地，涉及一种粉煤灰改性二氧化硅气凝胶的制备方法及粉煤灰隔音涂料组合物。

背景技术：

1、粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕的细灰，主要成分是氧化物，包括sio2、al2o3、feo、fe2o3、cao、tio2等。粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物，是我国当前排放量较大的工业废渣之一。因此，粉煤灰的资源化利用，对于环境保护、减少污染具有重要实际意义。

2、粉煤灰具有较高的活性，主要来自活性sio2和活性al2o3，在一定碱性条件下可以发生水合作用，因此目前比较多的用于混凝土的掺合料。现有技术中也报道了利用粉煤灰的多孔结构，将其用作隔音材料。文献一公开了一种高延伸隔音双组分水性防水涂料，由液料和粉料组成，粉料含有20-30％的粉煤灰。文献二公开了一种建筑用高隔音环氧树脂建材，包括粉煤灰、氧化硅和氧化钙复配。文献三公开了一种贝壳粉基轻质隔音外墙涂料，其中粉煤灰采用hcl溶液和hf溶液进行处理，在粉煤灰表面形成alf3、fef3、caf2、mgf2等耐酸耐碱不溶性外壳。

3、文献一：中国发明专利cn107964296a。

4、文献二：中国发明专利cn113667372a。

5、文献三：中国发明专利cn115340322a。

6、但是，多孔结构粉煤灰的堆积密度小、颗粒间隙大，吸油量大，当粉煤灰在涂料中添加量大时，虽然涂料的隔音性能较好，但是会导致涂料固化后的涂层的机械性能较差，强度较低、质脆。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本申请提供一种粉煤灰改性二氧化硅气凝胶的制备方法及粉煤灰隔音涂料组合物。

2、本申请采用如下的技术方案：

3、一种粉煤灰改性二氧化硅气凝胶的制备方法，包括以下步骤：

4、将粉煤灰和硅源分散到醇水溶液中，加入酸进行水解，再加入碱进行缩合，获得湿凝胶；所述湿凝胶老化、置换后浸泡入修饰液溶液中进行修饰，清洗，干燥，即得。

5、优选的，所述粉煤灰、所述硅源、所述醇水溶液的重量比为0.5-10:1:20-100。

6、优选的，所述粉煤灰的平均粒径为0.5-100μm。

7、优选的，所述硅源选自正硅酸烷基酯、水玻璃和三烷氧基硅烷偶联剂中的一种或几种组合。

8、优选的，所述醇水溶液由无水乙醇和水按体积比8:2-9:1组成。

9、优选的，所述修饰液选自三甲基氯硅烷的正己烷溶液，浓度为1-100g/l。

10、优选的，所述修饰液中含有浓度为1-50g/l的含氨基氯硅烷和含氨基烷氧基硅烷中的一种或几种组合。

11、一种粉煤灰隔音涂料组合物，含有重量占比为10-40％的上述任一项技术方案所述的粉煤灰改性二氧化硅气凝胶的制备方法制备获得的粉煤灰改性二氧化硅气凝胶。

12、优选的，所述粉煤灰隔音涂料组合物的成膜主材选自丙烯酸树脂、改性丙烯酸树脂、聚氨酯、改性聚氨酯、环氧树脂、改性环氧树脂、聚硅氧烷和乙烯-醋酸乙烯酯中的一种或几种组合。

13、一种粉煤灰隔音涂料组合物，按重量份数，原料组分包括：100份水泥、200-300份砂子、0.5-10份可再分散乳胶粉、0.5-10份纤维素醚和20-200份上述任一项技术方案所述的粉煤灰改性二氧化硅气凝胶。

14、综上所述，本申请具有以下有益效果：

15、1、为了解决粉煤灰吸油量大的问题，本申请在二氧化硅气凝胶的制备中加入粉煤灰，发现能综合粉煤灰和二氧化硅气凝胶的特点，获得的粉煤灰改性二氧化硅气凝胶在保留较高的孔隙率的同时，具有较好的机械强度和较低的吸油量。

16、2、本申请就将多孔结构的粉煤灰颗粒的二氧化硅气凝胶结构结合起来，获得的粉煤灰改性二氧化硅气凝胶具有较好的多孔结构。将本申请的粉煤灰改性二氧化硅气凝胶用于制备隔音涂料，发现能达到较高的添加量，而且隔音效果好。

技术特征：

1.一种粉煤灰改性二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的粉煤灰改性二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于，所述粉煤灰、所述硅源、所述醇水溶液的重量比为0.5-10:1:20-100。

3.根据权利要求1所述的粉煤灰改性二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于，所述粉煤灰的平均粒径为0.5-100μm。

4.根据权利要求1所述的粉煤灰改性二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于，所述硅源选自正硅酸烷基酯、水玻璃和三烷氧基硅烷偶联剂中的一种或几种组合。

5.根据权利要求1所述的粉煤灰改性二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于，所述醇水溶液由无水乙醇和水按体积比8:2-9:1组成。

6.根据权利要求1所述的粉煤灰改性二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于，所述修饰液选自三甲基氯硅烷的正己烷溶液，浓度为1-100g/l。

7.根据权利要求1所述的粉煤灰改性二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于，所述修饰液中含有浓度为1-50g/l的含氨基氯硅烷和含氨基烷氧基硅烷中的一种或几种组合。

8.一种粉煤灰隔音涂料组合物，其特征在于，含有重量占比为10-40%的权利要求1-7任一项所述的粉煤灰改性二氧化硅气凝胶的制备方法制备获得的粉煤灰改性二氧化硅气凝胶。

9.根据权利要求8所述的粉煤灰隔音涂料组合物，其特征在于，所述粉煤灰隔音涂料组合物的成膜主材选自丙烯酸树脂、改性丙烯酸树脂、聚氨酯、改性聚氨酯、环氧树脂、改性环氧树脂、聚硅氧烷和乙烯-醋酸乙烯酯中的一种或几种组合。

10.一种粉煤灰隔音涂料组合物，其特征在于，按重量份数，原料组分包括：100份水泥、200-300份砂子、0.5-10份可再分散乳胶粉、0.5-10份纤维素醚和20-200份权利要求1-7任一项所述的粉煤灰改性二氧化硅气凝胶。

技术总结本申请涉及粉煤灰技术领域，具体提供一种粉煤灰改性二氧化硅气凝胶的制备方法及粉煤灰隔音涂料组合物。粉煤灰改性二氧化硅气凝胶的制备方法为，在二氧化硅气凝胶的制备过程中预先将粉煤灰和硅源一起分散，形成均匀的分散液，再进行水解缩合、老化、置换、修饰、干燥等步骤。本申请的粉煤灰改性二氧化硅气凝胶用于制备隔音涂料可以获得隔音系数较高的隔音涂料，而且相比采用粉煤灰作为隔音材料，涂层具有更好的机械强度。技术研发人员：王炳程受保护的技术使用者：中环海化（厦门）船舶智能涂料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13