CN106241820A - 一种气凝胶原料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种气凝胶原料及其制备方法，其解决了现有方法不能制得合适孔结构的气凝胶原料的技术问题，其含有硅胶，述硅胶具有如下规格：孔容0.7～0.8ml/g，孔径5.0～7.0nm，比表面积550～650m2/g。本发明同时提供了其制备方法。本发明可广泛用于气凝胶原料的制备领域。

Description

一种气凝胶原料及其制备方法
技术领域
本发明涉及硅化工领域，具体地说是一种气凝胶原料及其制备方法。
背景技术
现有技术中，一般将硅胶按其孔径不同，分为细孔硅胶和粗孔硅胶，其孔容和比表面积各不相同。细孔硅胶的孔容为0.35～0.45ml/g，孔径为2.0～3.0nm，比表面积为650～800m2/g；粗孔硅胶的孔容为0.85～1.0ml/g，孔径为8.0～10.0nm，比表面积为300～400m2/g，而这两种硅胶的孔结构都达不到气凝胶原料的要求，而气凝胶原料要求的孔结构为：孔容0.7～0.8ml/g，孔径5.0～7.0nm，比表面积550～650m2/g，现有的细孔硅胶和粗孔硅胶其孔结构都满足不了生产气凝胶的要求。
发明内容
本发明就是为了解决现有方法不能制得合适孔结构的气凝胶原料的技术问题，提供一种孔容、孔径和比表面积符合要求的气凝胶原料及其制备方法。
为此，本发明提供一种气凝胶原料，其含有硅胶，述硅胶具有如下规格：孔容0.7～0.8ml/g，孔径5.0～7.0nm，比表面积550～650m2/g。
本发明同时提供一种气凝胶原料的制造方法，其由硅酸钠溶液和稀硫酸溶液经强化混合中和反应，并经空气造粒制得的水凝胶颗粒，再经酸泡、水洗步骤处理，得到气凝胶原料产品，水凝胶颗粒在酸泡处理前还经过老化步骤处理，老化步骤将制得的水凝胶粒置于50～90℃热水中处理0.5～20h。
优选的，酸泡处理是将热水处理后的水凝胶粒捞出，经质量百分比浓度1.5～4.5％的酸进行浸泡处理4～16h。
优选的，水洗处理，是将酸泡后的水凝胶粒用50～70℃的水洗至水凝胶PH5.0～7.0。
优选的，酸泡处理所选用的酸为硫酸、硝酸、盐酸、醋酸或甲酸中的一种。
本发明的优点在于：经老化扩孔后又酸泡，目的是稳定骨架，固定其孔结构在要求的范围内，然后经热水水洗掉酸，处理后的酸和阻塞在硅胶微孔内的Na2SO4,水洗终点为胶PH5.0～7.0，这样能使硅胶完全彻底的洗干净，使其微孔完全清理展开，孔容方能达到0.7～0.8ml/g以满足制造气凝胶的需求。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权力要求书中所描述的本发明。以下实施例中，除非另有标注，浓度均为质量百分比浓度。
实施例1
本发明中的气凝胶原料，其含有硅胶，述硅胶具有如下规格：孔容0.7～0.8ml/g，孔径5.0～7.0nm，比表面积550～650m2/g。
其步骤如下：
(1)由硅酸钠溶液和稀硫酸溶液经强化混合中和反应，并经空气造粒制得的水凝胶颗粒；
(2)老化处理：老化步骤将制得的水凝胶粒置于50～55℃热水中处理10h；
(3)酸泡处理：将热水处理后的水凝胶粒捞出，经1.5％的酸进行浸泡处理8h；
(4)水洗处理：将酸泡后的水凝胶粒用50～70℃的水洗掉硫酸，洗至水凝胶PH5.0，得到气凝胶原料产品。
酸泡处理所选用的酸为硫酸、硝酸、盐酸、醋酸或甲酸中的一种。
实施例2-5
实施例2-5的步骤与实施例1相同，其主要工艺条件及孔结构如表1所示。
表1
本发明得到气凝胶原料具有孔容、孔径适中、比表面积高的特点，特别适合做气凝胶原料。

Claims (5)

1.一种气凝胶原料，其含有硅胶，其特征是所述硅胶具有如下规格：孔容0.7～0.8ml/g，孔径5.0～7.0nm，比表面积550～650m2/g。
2.如权利要求1所述气凝胶原料的制造方法，其由硅酸钠溶液和稀硫酸溶液经强化混合中和反应，并经空气造粒制得的水凝胶颗粒，再经酸泡、水洗步骤处理，得到气凝胶原料产品，其特征是所述水凝胶颗粒在所述酸泡处理前还经过老化步骤处理，所述是老化步骤将制得的水凝胶粒置于50～90℃热水中处理0.5～20h。
3.根据权利要求2所述的气凝胶原料的制造方法，其特征在于所述酸泡处理是将热水处理后的水凝胶粒捞出，经质量百分比浓度1.5～4.5％的酸进行浸泡处理4～16h。
4.根据权利要求2所述的气凝胶原料的制造方法，其特征在于所述水洗处理，是将酸泡后的水凝胶粒用50～70℃的水洗掉硫酸，洗至水凝胶PH5.0～7.0，制得气凝胶原料。
5.根据权利要求2所述的一种气凝胶原料的制造方法，其特征在于所述的酸泡处理所选用的酸为硫酸、硝酸、盐酸、醋酸或甲酸中的一种。
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