CN105883828A

CN105883828A - 一种块状疏水柔性二氧化硅气凝胶及其制备方法

Info

Publication number: CN105883828A
Application number: CN201410563185.7A
Authority: CN
Inventors: 李永前
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-10-16
Filing date: 2014-10-16
Publication date: 2016-08-24

Abstract

本发明涉及一种块状疏水柔性二氧化硅气凝胶及其制备方法，所述制备方法包括：将含有乙烯基的三烷氧基硅烷、硫醇按加成反应化学计量比混合后通过加热、加入引发剂、或紫外照射制备含有C‑S键的三烷氧基硅烷；将所得的含有C‑S键的三烷氧基硅烷与醇类溶剂按一定比例混合，加入酸性催化剂搅拌1～4小时后，再加入碱性催化剂搅拌均匀后于15～90℃静置0.1～20小时进行凝胶化，得到二氧化硅湿凝胶；将所得的二氧化硅湿凝胶在常压下进行自然干燥或加热烘干，制备得到块状疏水二氧化硅气凝胶。所制得的二氧化硅气凝胶成块性好，孔隙率高，具有良好的疏水性和柔性，热导率低，可应用于建筑节能、石油化工、污水处理等领域。

Description

一种块状疏水柔性二氧化硅气凝胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及化工材料制备领域，尤其涉及一种疏水块状柔性二氧化硅气凝胶材料及其制备方法。

背景技术

二氧化硅气凝胶是以二氧化硅纳米颗粒相互堆积围成具有三维多孔结构的新材料。因具有低密度(0.003～0.8g·cm^-3)，高孔隙率(80～99.8％)，高比表面积(200～1000m²·g^-1)，低热导率(～0.02W·m^-1K^-1)等性质使其在航空航天、化工、节能建筑、军事、通讯、电子、冶金等应用领域有着十分广阔的前景。

虽然气凝胶的研究早已成为研究者关注的热点，但迄今真正实现商业化规模生产并予以广泛推广应用的企业并不多。其主要原因在于二氧化硅气凝胶的成型问题。二氧化硅气凝胶的制备采用溶胶凝胶法，在湿凝胶干燥过程中，由于气液界面的存在产生了很大的毛细管作用力以及凝胶孔径不完全均匀造成的凝胶骨架各向异性最终表现出骨架宏观上受到较大的应力，引起骨架收缩开裂、网络结构坍塌，导致制备所得的气凝胶常常是粉体或颗粒，难以形成完整的块体。

为制备出高品质的块状二氧化硅气凝胶，在干燥工艺中一般需要采用超临界干燥工艺。由于超临界干燥需要高温高压过程，能源消耗大，工艺繁琐，周期长，具有一定危险性，且产率较低，不利于工业化生产，高昂的生产成本严重制约了二氧化硅气凝胶的普及应用。为了克服该问题，许多研究者尝试采用常压干燥的方法替代超临界干燥来制备二氧化硅气凝胶。大连理工大学史非等以水玻璃为原料，分别用三甲基氯硅烷/六甲基二硅醚和乙醇/三甲基氯硅烷/庚烷溶液对二氧化硅水凝胶进行表面改性和溶剂交换，常压干燥下制备出二氧化硅气凝胶。J.L.Gurav等(Jyoti L.Gurav，A.Venkateswara Rao，et a1.J Mater Sci，2010，45：503-510)以正硅酸四乙酯(TEOS)为原料，六甲基二硅氧烷和正己烷分别为改性剂和交换溶剂常压下制备出二氧化硅气凝胶。如公开号为CN101244825A、CN102795631A的中国专利中以硅藻土为原料，通过碱溶、酸催化得到凝胶，经过有机溶剂交换和有机硅烷表面改性后在常压下制备出二氧化硅气凝胶。公开号为CN101244826A、CN102765726A的中国专利中以稻壳灰为原料通过溶胶凝胶法以及溶剂交换和表面改性处理在常压干燥下得到二氧化硅气凝胶。S.D.Bhagat等(Sharad D.Bhagat，Chang-Sup Oh，Yong-Ha Kim，et al.Microporous andMesoporous Materials，2007，100：350-355)以及B.Xu等(Bi Xu，Jackie Y.Cai，et al.Microporousand Mesoporous Materials，2012，148：145-151)和中国专利公开号为CN102765725A中以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为原料，甲醇作为溶剂通过酸碱两步催化法和常压干燥制备出疏水的二氧化硅气凝胶。公开号为CN1803602A、CN101318659A、CN101671030A、CN101973752A的中国专利采用纤维作为增强相通过溶剂置换，表面疏水处理和纤维增强工艺在常压干燥下得到气凝胶复合材料，虽然这些方法都采用了常压干燥，但是还存在一些不足，表现在制备的二氧化硅气凝胶以粉末为主，难以获得块体材料；采用额外的表面改性步骤和溶剂交换步骤，延长了生产周期，增加了成本。

因此，仍然需要一种工艺简单、成本低廉、易于工业化生产的方法制备块体二氧化硅气凝胶。

发明内容

本发明的目的是为了改进现有发明的不足而提供一种制备块状疏水二氧化硅气凝胶的方法，该方法简便、成本低廉、易于工业化生产；本发明的另一目的是提供由上述方法制备的块状疏水二氧化硅气凝胶，该块状疏水二氧化硅气凝胶成块性好，孔隙率高，具有良好的疏水性和柔性，热导率低。

在此，一方面，本发明提供一种块状疏水二氧化硅气凝胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)将含有乙烯基的三烷氧基硅烷、硫醇按加成反应化学计量比混合后通过加热、加入引发剂、或紫外照射制备含有C-S键的三烷氧基硅烷；

(2)将所得的含有C-S键的三烷氧基硅烷与醇类溶剂按一定比例混合，加入酸性催化剂搅拌1～4小时后，再加入碱性催化剂搅拌均匀后于15～90℃静置0.1～20小时进行凝胶化，得到二氧化硅湿凝胶，其中所述含有C-S键的三烷氧基硅烷、醇类溶剂、酸性催化剂、碱性催化剂的摩尔比为1∶(40～200)∶(0.001～0.1)∶(0.005～0.5)；

(3)将所得的二氧化硅湿凝胶在常压下进行自然干燥或加热烘干，制备得到块状疏水二氧化硅气凝胶。

本发明先将含有乙烯基官能团的三烷氧基硅烷与硫醇反应，再以醇类为溶剂，采用酸碱两步催化，经过溶胶-凝胶制备湿凝胶，然后常压干燥得到块状二氧化硅气凝胶，工艺简单，不需要其他有机溶剂进行溶剂交换，无需额外的表面改性步骤，周期短，成本低廉，易于工业化生产制备块体二氧化硅气凝胶，且所制得的二氧化硅气凝胶成块性好，孔隙率高，具有良好的疏水性和柔性，热导率低，可应用于建筑节能、石油化工、污水处理等领域。

较佳地，步骤(1)中，所述含有乙烯基的三烷氧基硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、和甲基丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

较佳地，步骤(1)中，所述硫醇为1，2-乙二硫醇、1，6-己二硫醇、1，3-丙二硫醇、1，8-辛二硫醇、2，3-丁二硫醇、1，5-戊二硫醇、1，9-壬二硫醇、1，10-癸二硫醇、3，6-二氧-1，8-辛二硫醇、季戊四醇四(3-疏基丙酸)酯、和多元硫醇固化剂中的至少一种。

较佳地，步骤(2)中，所述醇类溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、和叔丁醇中的至少一种。

较佳地，步骤(2)中，所述酸性催化剂为盐酸、硫酸、磷酸、氢氟酸、甲酸、乙酸、丙酸、和草酸中的至少一种，其中所述酸性催化剂的浓度为0.001～1mol·L^-1，优选为0.01～0.2mol·L^-1。

较佳地，步骤(2)中，所述碱性催化剂为六次甲基四胺、尿素、和氨水中的至少一种，其中所述碱性催化剂的浓度为0.1～5mol·L^-1，优选为0.1～2mol·L^-1。

较佳地，步骤(2)中，所述含有C-S键的三烷氧基硅烷、醇类溶剂、酸性催化剂、碱性催化剂的摩尔比为1∶(80～150)∶(0.005～0.05)∶(0.01～0.05)；凝胶化温度为60～70℃，凝胶化时间为0.2～5小时。

较佳地，在步骤(2)和步骤(3)之间还包括将所得的二氧化硅湿凝胶在有机溶剂中于40～70℃浸泡12～48小时的步骤。

另一方面，本发明提供由上述制备方法制备的块状疏水二氧化硅气凝胶，所述二氧化硅气凝胶的孔径分布为2～500nm，BET比表面积为5～1000m²·g^-1，表观密度为0.05～0.85g·cm^-3，孔隙率为40～97.5％，对水的接触角为90～180°，外观为块状，二氧化硅分子中至少含有两个C-S键。

较佳地，所述二氧化硅气凝胶的热导率为0.10～0.01W·m^-1·k^-1，压缩模量为0.05～30MPa，弯曲模量为0.01～20MPa。

本发明的二氧化硅气凝胶成块性好，孔隙率高，具有良好的疏水性和柔性，热导率低，可应用于建筑节能、石油化工、污水处理等领域。

附图说明

图1是实施例1制备的块体柔性二氧化硅气凝胶实物照片；

图2是蒸馏水在实施例3制备的块体柔性二氧化硅气凝胶上的接触角照片，接触角为148°；

图3是实施例3制备的块体柔性二氧化硅气凝胶的扫描电镜照片。

具体实施方式

以下结合附图和下述实施方式进一步说明本发明，应理解，附图及下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。

本发明一方面提供一种块状疏水二氧化硅气凝胶的制备方法。该制备方法先将含有乙烯基官能团的三烷氧基硅烷与硫醇反应，再以醇类为溶剂，采用酸碱两步催化，经过溶胶-凝胶制备湿凝胶，然后常压干燥得到块状二氧化硅气凝胶。具体地，作为示例，本发明的制备方法可以包括以下步骤。

(1)将含有乙烯基的三烷氧基硅烷、硫醇按化学计量比混合后通过加热或加入引发剂或紫外照射制备含有C-S键的三烷氧基硅烷。此处的化学计量比是指硫醇与乙烯基发生加成反应的化学计量比。若采用加热的方式，则加热的温度可为40～80℃，时间可为1～5小时。若为加入引发剂，则引发剂可为偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰、过氧化二碳酸二乙基己酯等，时间可为0.5～5小时。另外，紫外照射的反应时间可为0.5～6小时。由于C-S键的内旋转势垒(8.8kJ/mol)比含有烃基的三烷氧基硅烷中C-C键的内旋转势垒(13.8kJ/mol)要低，能赋予气凝胶更高的柔性。

所采用的含有乙烯基的三烷氧基硅烷包括但不限于乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯基三甲氧基硅烷、丙烯基三乙氧基硅烷、和甲基丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

所采用的硫醇包括但不限于1，2-乙二硫醇、1，6-己二硫醇、1，3-丙二硫醇、1，8-辛二硫醇、2，3-丁二硫醇、1，5-戊二硫醇、1，9-壬二硫醇、1，10-癸二硫醇、3，6-二氧-1，8-辛二硫醇、季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯、和多元硫醇固化剂中的至少一种。

(2)将所得的C-S键的三烷氧基硅烷与醇类溶剂按一定比例混合，加入酸性催化剂搅拌一段时间(例如1～4小时)后，再加入碱性催化剂进行凝胶化，得到二氧化硅湿凝胶。其中含有C-S键的三烷氧基硅烷、醇类、酸性催化剂、碱性催化剂的摩尔比可为1∶(40～200)∶(0.001～0.1)∶(0.005～0.5)。其中C-S键的三烷氧基硅烷与醇类摩尔比优选为1∶(80～150)。另外，三烷氧基硅烷与酸性催化剂的摩尔比优选为1∶(0.005～0.05)。又，三烷氧基硅烷与碱性催化剂的摩尔比优选为1∶(0.01～0.05)。凝胶化温度可为15～90℃，优选凝胶化温度为60～70℃。凝胶化时间可为0.1～20h，优选凝胶时间0.2-5h。

所采用的醇类溶剂包括但不限于甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、和叔丁醇中的至少一种。

所采用的酸性催化剂包括但不限于盐酸、硫酸、磷酸、氢氟酸、甲酸、乙酸、丙酸、和草酸中的至少一种。酸性催化剂的浓度可为0.001～1mol·L^-1，优选为0.01～0.2mol·L^-1。

所采用的碱性催化剂包括但不限于六次甲基四胺、尿素、氨水中的至少一种。碱性催化剂的浓度可为0.1～5mol·L^-1，优选为0.1～2mol·L^-1。

(3)将所得的二氧化硅湿凝胶在常压下进行自然干燥或加热烘干，制备得到块状疏水二氧化硅气凝胶。若采用加热烘干，则加热温度可为40～120℃。

另外，步骤(2)所制得的二氧化硅湿凝胶在干燥之前还可以在有机溶剂(例如乙醇)中于40～70℃浸泡12～48小时。

图1示出根据本发明一个示例的制备方法所制得的二氧化硅气凝胶的实物照片。如图1所示，本发明的二氧化硅气凝胶外观为块状白色，而且具有很好的柔性，用手即可轻易弯折。此外，本发明的二氧化硅气凝胶表面为疏水性，表面对水的接触角为90～180°。例如参见图2，其示出蒸馏水在根据本发明一个示例的制备方法所制得的二氧化硅气凝胶上的接触角照片，该示例中，二氧化硅气凝胶表面对水的接触角为148°。图3示出根据本发明一个示例的制备方法所制得的二氧化硅气凝胶的扫描电镜照片。由图3可知，本发明的二氧化硅气凝胶具有多孔结构。通过计算规则形状气凝胶的质量与体积比值得出本发明的二氧化硅气凝胶的表观密度为0.05～0.85g·cm^-3，优选为0.05～0.20g·cm^-3，孔隙率为40～97.5％，优选为52.7～97.5％，采用Tristar 3000比表面仪测得BET比表面积为5～1000m²·g^-1，孔径分布为2～500nm。经HotDisk TPS2500热传导分析仪测试得出本发明的二氧化硅气凝胶的热导率为0.10～0.01W·m^-1·k^-1，优选为0.05～0.01W·m^-1·k^-1。经Instron 4505电子万能试验机测试得出本发明的二氧化硅气凝胶的压缩模量为0.05～30MPa，弯曲模量为0.01～20MPa。

此外，本发明的二氧化硅气凝胶的二氧化硅分子中至少含有两个C-S键，由于C-S键具有低的内旋转势垒，可以赋予气凝胶更高柔性。

由上可知，本发明制备的二氧化硅气凝胶成块性好，孔隙率高，具有良好的疏水性和柔性，具有多孔结构，比表面积高，密度低，热导率低，力学性能好。本发明的制备工艺简单，不需要其他有机溶剂进行溶剂交换，无需额外的表面改性步骤，周期短。制备的块状二氧化硅气凝胶可应用于建筑节能、石油化工、污水处理等领域。

下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的时间、温度、浓度等工艺参数也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。

实施例1

称取化学计量比(摩尔比为2∶1)的乙烯基三甲氧基硅烷和1，2-乙二硫醇混合，60℃下搅拌反应4h得到含C-S键的三甲氧基硅烷；将16.0g含C-S键的三甲氧基硅烷，80.0g乙醇混合后加入5ml，0.1mol·L^-1的盐酸搅拌2h；再加入5ml，1mol·L^-1的尿素水溶液，搅拌5min，静置得到凝胶；

将上述得到的凝胶在60℃下用乙醇中浸泡48h，然后在80℃的常压环境下干燥2h，得到柔性二氧化硅气凝胶。上述柔性二氧化硅气凝胶的密度为0.16g·cm^-3，孔隙率91.1％，BET比表面积为200m²·g^-1，蒸馏水与表面形成的接触角为138°，孔径分布为10～500nm，压缩模量0.37MPa，弯曲模量为0.05MPa，热导率0.036W·m^-1·k^-1。其实物照片如图1所示。

实施例2

称取化学计量比(摩尔比为2∶1)的乙烯基三甲氧基硅烷和1，8-辛二硫醇混合，紫外照射2h得到含C-S键的三甲氧基硅烷；将2.1g含C-S键的三甲氧基硅烷，10.0g乙醇混合后加入0.7ml，0.05mol·L^-1的盐酸搅拌2h；再加入0.7ml，1mol·L^-1的氨水，搅拌5min，静置得到凝胶；

将上述得到的凝胶在40℃下用乙醇中浸泡24h，然后在50℃的常压环境下干燥48h，得到柔性二氧化硅气凝胶。上述柔性二氧化硅气凝胶的密度为0.18g·cm^-3，孔隙率90.0％，BET比表面积为240m²·g^-1，蒸馏水与表面形成的接触角为148°，孔径分布为10～200nm，压缩模量0.55MPa，弯曲模量为0.15MPa，热导率0.038W·m^-1·k^-1。

实施例3

称取化学计量比(摩尔比为2∶1)的乙烯基三甲氧基硅烷和3，6-二氧-1，8-辛二硫醇混合，紫外照射4h得到含C-S键的三甲氧基硅烷；将1.50g含C-S键的三甲氧基硅烷，12.0g乙醇混合后加入0.5ml，0.2mol·L^-1的盐酸搅拌1h；再加入0.5ml，2mol·L^-1的氨水，搅拌5min，静置得到凝胶；

将上述得到的凝胶在40℃下用乙醇中浸泡24h，然后在50℃的常压环境下干燥48h，得到柔性二氧化硅气凝胶。上述柔性二氧化硅气凝胶的密度为0.18g·cm^-3，孔隙率90.0％，BET比表面积为240m²·g^-1，蒸馏水与表面形成的接触角为148°(参见图2)，孔径分布为10～500nm，压缩模量0.08MPa，弯曲模量为0.04MPa，热导率0.036W·m^-1·k^-1。其扫描电镜照片参见图3。

实施例4

称取化学计量比(摩尔比为2∶1)的乙烯基三乙氧基硅烷和3，6-二氧-1，8-辛二硫醇混合，加入偶氮二异丁腈引发剂搅拌4h得到含C-S键的三乙氧基硅烷；将2.50g含C-S键的三乙氧基硅烷，10.0g乙醇混合后加入1ml，0.2mol·L^-1的盐酸搅拌1h；再加入1ml，2mol·L^-1的氨水，搅拌5min，静置得到凝胶；

将上述得到的凝胶在70℃下用乙醇中浸泡18h，然后在90℃的常压环境下干燥24h，得到柔性二氧化硅气凝胶。上述柔性二氧化硅气凝胶的密度为0.35g·cm^-3，孔隙率80.5％，BET比表面积为340m²·g^-1，蒸馏水与表面形成的接触角为158°，孔径分布为2～100nm，压缩模量2.8MPa，弯曲模量为1.5MPa，热导率0.05W·m^-1·k^-1。

实施例5

称取化学计量比(摩尔比为2∶1)的乙烯基三乙氧基硅烷和3，6-二氧-1，8-辛二硫醇混合，加入过氧化二苯甲酰引发剂搅拌4h得到含C-S键的三乙氧基硅烷；将1.0g含C-S键的三乙氧基硅烷，15.0g乙醇混合后加入0.6ml，0.2mol·L^-1的盐酸搅拌4h；再加入0.8ml，2mol·L^-1的氨水搅拌5min，静置得到凝胶；

将上述得到的凝胶在60℃下用乙醇中浸泡48h，然后在70℃的常压环境下干燥24h，得到柔性二氧化硅气凝胶。上述柔性二氧化硅气凝胶的密度为0.05g·cm^-3，孔隙率97.5％，BET比表面积为5m²·g^-1，蒸馏水与表面形成的接触角为158°，孔径分布为2～100nm，压缩模量0.05MPa，弯曲模量为0.01MPa，热导率0.02W·m^-1·k^-1。

实施例6

称取化学计量比(摩尔比为2∶1)的乙烯基三甲氧基硅烷和3，6-二氧-1，8-辛二硫醇混合，加入过氧化二苯甲酰引发剂搅拌4h得到含C-S键的三甲氧基硅烷；将2.8g含C-S键的三甲氧基硅烷，10.0g乙醇混合后加入1.2ml，2mol·L^-1的盐酸搅拌4h；再加入1.2ml，5mol·L^-1的氨水搅拌5min，静置得到凝胶；

将上述得到的凝胶在50℃下用乙醇中浸泡48h，然后在70℃的常压环境下干燥48h，得到柔性二氧化硅气凝胶。上述柔性二氧化硅气凝胶的密度为0.85g·cm^-3，孔隙率52.7％，BET比表面积为5m²·g^-1，蒸馏水与表面形成的接触角为90°，孔径分布为2～100nm，压缩模量30MPa，弯曲模量为20MPa，热导率0.1W·m^-1·k^-1。

产业应用性：

本发明制备的块状二氧化硅气凝胶可应用于建筑节能、石油化工、污水处理等领域。

Claims

1.一种块状疏水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所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述含有乙烯基的三烷氧基硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、和甲基丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述硫醇为1，2-乙二硫醇、1，6-己二硫醇、1，3-丙二硫醇、1，8-辛二硫醇、2，3-丁二硫醇、1，5-戊二硫醇、1，9-壬二硫醇、1，10-癸二硫醇、3，6-二氧-1，8-辛二硫醇、季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯、和多元硫醇固化剂中的至少一种。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述醇类溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、和叔丁醇中的至少一种。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述酸性催化剂为盐酸、硫酸、磷酸、氢氟酸、甲酸、乙酸、丙酸、和草酸中的至少一种，其中所述酸性催化剂的浓度为0.001～1mol·L^-1，优选为0.01～0.2mol·L^-1。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述碱性催化剂为六次甲基四胺、尿素、和氨水中的至少一种，其中所述碱性催化剂的浓度为0.1～5mol·L^-1，优选为0.1～2mol·L^-1。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述含有C-S键的三烷氧基硅烷、醇类溶剂、酸性催化剂、碱性催化剂的摩尔比为1∶(80～150)∶(0.005～0.05)∶(0.01～0.05)；凝胶化温度为60～70℃，凝胶化时间为0.2～5小时。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)和步骤(3)之间还包括将所得的二氧化硅湿凝胶在有机溶剂中于40～70℃浸泡12～48小时的步骤。

9.一种由权利要求1至8中任一项所述的制备方法制备的块状疏水二氧化硅气凝胶，其特征在于，所述二氧化硅气凝胶的孔径分布为2～500nm，BET比表面积为5～1000m²·g^-1，表观密度为0.05～0.85g·cm^-3，孔隙率为40～97.5％，对水的接触角为90～180°，外观为块状，二氧化硅分子中至少含有两个C-S键。

10.根据权利要求9所述的块状疏水二氧化硅气凝胶，其特征在于，所述二氧化硅气凝胶的热导率为0.10～0.01W·m^-1·k^-1，压缩模量为0.05～30MPa，弯曲模量为0.01～20MPa。