CN110627072B - 一种用于制备隔热材料的硅凝胶固化剂及其制备方法 - Google Patents
一种用于制备隔热材料的硅凝胶固化剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110627072B CN110627072B CN201910943702.6A CN201910943702A CN110627072B CN 110627072 B CN110627072 B CN 110627072B CN 201910943702 A CN201910943702 A CN 201910943702A CN 110627072 B CN110627072 B CN 110627072B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- curing agent
- silica gel
- sodium
- peroxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 title claims abstract description 44
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 43
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 40
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 44
- 239000000499 gel Substances 0.000 claims description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 20
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 19
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 18
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 16
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 13
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 11
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 10
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 8
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- -1 methanol silanetriol Chemical compound 0.000 claims description 7
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N Methanethiol Chemical compound SC LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N N-Butyllithium Chemical compound [Li]CCCC MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 claims description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 4
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 4
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N ethanethiol Chemical compound CCS DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- XXQBEVHPUKOQEO-UHFFFAOYSA-N potassium superoxide Chemical compound [K+].[K+].[O-][O-] XXQBEVHPUKOQEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- YTJYCWNMRAYWLV-UHFFFAOYSA-N potassium;triethyl(oxido)silane Chemical compound [K+].CC[Si]([O-])(CC)CC YTJYCWNMRAYWLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NMLXKNNXODLJIN-UHFFFAOYSA-M zinc;carbanide;chloride Chemical compound [CH3-].[Zn+]Cl NMLXKNNXODLJIN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 3
- SPAGIJMPHSUYSE-UHFFFAOYSA-N Magnesium peroxide Chemical compound [Mg+2].[O-][O-] SPAGIJMPHSUYSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JLTDJTHDQAWBAV-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylaniline Chemical compound CN(C)C1=CC=CC=C1 JLTDJTHDQAWBAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LWZFANDGMFTDAV-BURFUSLBSA-N [(2r)-2-[(2r,3r,4s)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]-2-hydroxyethyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O LWZFANDGMFTDAV-BURFUSLBSA-N 0.000 claims description 3
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 3
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229960004995 magnesium peroxide Drugs 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- DVSDBMFJEQPWNO-UHFFFAOYSA-N methyllithium Chemical compound C[Li] DVSDBMFJEQPWNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims description 3
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims description 3
- SUVIGLJNEAMWEG-UHFFFAOYSA-N propane-1-thiol Chemical compound CCCS SUVIGLJNEAMWEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N silanamine Chemical compound [SiH3]N FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 3
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 235000011067 sorbitan monolaureate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 3
- DHBXNPKRAUYBTH-UHFFFAOYSA-N 1,1-ethanedithiol Chemical compound CC(S)S DHBXNPKRAUYBTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004343 Calcium peroxide Substances 0.000 claims description 2
- 239000005046 Chlorosilane Substances 0.000 claims description 2
- YIVJZNGAASQVEM-UHFFFAOYSA-N Lauroyl peroxide Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)OOC(=O)CCCCCCCCCCC YIVJZNGAASQVEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001214 Polysorbate 60 Polymers 0.000 claims description 2
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 claims description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N calcium peroxide Chemical compound [Ca+2].[O-][O-] LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000019402 calcium peroxide Nutrition 0.000 claims description 2
- KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N chlorosilane Chemical compound Cl[SiH3] KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N di-tert-butyl peroxide Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- AXAZMDOAUQTMOW-UHFFFAOYSA-N dimethylzinc Chemical compound C[Zn]C AXAZMDOAUQTMOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DQYBDCGIPTYXML-UHFFFAOYSA-N ethoxyethane;hydrate Chemical compound O.CCOCC DQYBDCGIPTYXML-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 2
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- ZJLMKPKYJBQJNH-UHFFFAOYSA-N propane-1,3-dithiol Chemical compound SCCCS ZJLMKPKYJBQJNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 2
- PFUVRDFDKPNGAV-UHFFFAOYSA-N sodium peroxide Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][O-] PFUVRDFDKPNGAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N triethylaluminium Chemical compound CC[Al](CC)CC VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims 1
- HSNUIYJWTSJUMS-UHFFFAOYSA-N sodium;trimethyl(oxido)silane Chemical compound [Na+].C[Si](C)(C)[O-] HSNUIYJWTSJUMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 7
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- OCKGFTQIICXDQW-ZEQRLZLVSA-N 5-[(1r)-1-hydroxy-2-[4-[(2r)-2-hydroxy-2-(4-methyl-1-oxo-3h-2-benzofuran-5-yl)ethyl]piperazin-1-yl]ethyl]-4-methyl-3h-2-benzofuran-1-one Chemical compound C1=C2C(=O)OCC2=C(C)C([C@@H](O)CN2CCN(CC2)C[C@H](O)C2=CC=C3C(=O)OCC3=C2C)=C1 OCKGFTQIICXDQW-ZEQRLZLVSA-N 0.000 description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000011240 wet gel Substances 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RLESQZCBVNEDSU-UHFFFAOYSA-M CCCCC1=C[SiH](C([O-])=O)C(C)=C1C.[K+] Chemical compound CCCCC1=C[SiH](C([O-])=O)C(C)=C1C.[K+] RLESQZCBVNEDSU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- NOQZLGKLJAOEHY-UHFFFAOYSA-N [K].C[Si](O)(CCCC)C Chemical compound [K].C[Si](O)(CCCC)C NOQZLGKLJAOEHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229940073609 bismuth oxychloride Drugs 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- NXTYDKDYJFSZSO-UHFFFAOYSA-N butyl-hydroxy-dimethylsilane Chemical compound CCCC[Si](C)(C)O NXTYDKDYJFSZSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- VHQSQWCOIYFCCJ-UHFFFAOYSA-N hydroxy(trimethyl)silane;sodium Chemical compound [Na].C[Si](C)(C)O VHQSQWCOIYFCCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- BWOROQSFKKODDR-UHFFFAOYSA-N oxobismuth;hydrochloride Chemical compound Cl.[Bi]=O BWOROQSFKKODDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920006389 polyphenyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- WVMSIBFANXCZKT-UHFFFAOYSA-N triethyl(hydroxy)silane Chemical compound CC[Si](O)(CC)CC WVMSIBFANXCZKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AAPLIUHOKVUFCC-UHFFFAOYSA-N trimethylsilanol Chemical compound C[Si](C)(C)O AAPLIUHOKVUFCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明属于固化剂领域，具体涉及一种用于制备隔热材料的硅凝胶固化剂及其制备方法，本发明制备的硅凝胶固化剂以硅凝胶骨架材料为基础，添加填充剂和表面活性剂，在凝胶‑溶胶过程中起到促进凝胶固化、强化凝胶骨架结构以及表面钝化作用，同时可以有效抑制凝胶过程中的表面张力变化，消除体系反应过程中的气液分散，优化了凝胶制备过程，使凝胶在常压干燥时能保持结构不坍塌，得到的硅凝胶材料的机械性能、保温隔热效果显著提升。
Description
技术领域
本发明属于固化剂领域，具体涉及一种用于制备隔热材料的硅凝胶固化剂及其制备方法。
背景技术
随着经济的发展和科学的进步，人们对生活质量的要求越来越高。面对日益严重的噪音污染、全球气候变暖气温上升，对人们来说，一个舒适的工作生活环境显得尤为重要。在面对噪声、炎热问题的时候，可以通过人为介入解决的主要手段为：利用一定的材料对噪音、高温进行阻隔。
针对隔热方面，中国专利CN103087605B公开了一种水性纳米隔热保温材料及其制备方法，该材料由多孔水性纳米SiO2悬浮乳液、无机纳米TiO2、无机纳米氧氯化铋、玻璃空心微球、无机超微材料、功能助剂、阻燃剂和去离子水制成，与现有传统材料相比，该材料导热系数优，具有极好的阻燃性，没有毒害物质排放，是一种新型的环境友好型建筑隔热保温材料。但是该材料的无机主体结构充满了含有气体的空间，里面填充了大比表面积的高孔隙多孔无机纳米SiO2和其他原料，形成了超微含气孔负空间，虽然达到了理想的隔热、储温效果，但是这样的结构容易吸音，效果差。
针对防潮方面，中国专利申请CN103436204A公开了一种纳米改性的水基耐候性胶及其制备方法，该胶由丙烯酸酯聚合物乳液、有机硅改性丙烯酸酯共聚乳液、增粘剂乳液、填料、分散剂、湿润剂、纳米粉料水分散液、杀菌剂、pH调节剂、消泡剂、增稠剂制成，具有较宽的温域，较好的防潮，耐热、光、盐、雾等优越的耐老化性能，效率更高。但该胶在起功能时，一般用于两块板材之间，才能起到阻尼层的作用，需要保证一定的胶黏性及耐候性，且制备方法复杂，实用性具有一定的影响。
在现有技术中，所采用的隔音材料为石膏板、水泥纤维板、金属板、硅钙板、玻璃板、陶瓷板等密度较大的材料，而隔热材料多为矿棉、岩棉、玻璃棉、聚苯、EPS、XPS、PU硬泡等柔性好的蓬松材料，两者具有显著的差异。因此，亟需提供一种可将多种不同材料结合，使其同时具有隔热隔音效果的硅凝胶材料。为此，我们提供了一种硅凝胶固化剂，能加速硅凝胶的固化，强化凝胶骨架结构以及表面钝化作用，同时可以有效抑制凝胶过程中的表面张力变化，消除体系反应过程中的气液分散，降低表面张力，有利于实现常压干燥，制备得到的硅凝胶机械性能更优异，保温隔热效果显著提升。
发明内容
针对现有技术中硅凝胶产品存在的缺陷，本发明旨在发明一种硅凝胶固化剂，能加速固化过程，提高凝胶制备效率，强化凝胶骨架结构以及钝化凝胶表面，同时有效降低湿凝胶的表面张力，有利于常压干燥以及提升硅凝胶产品性能。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于制备隔热材料的硅凝胶固化剂，包括以下组分及其重量份数：硅基骨架材料2.5～30份、填充剂0.1～0.2份、引发剂l～4份、pH调节剂12～30份、表面活性剂1～6份和溶剂30～62份。
进一步地，所述的用于制备隔热材料的硅凝胶固化剂，由以下组分及其重量份数组成：硅基骨架材料20份、填充剂0.1份、引发剂3份、pH调节剂25份、表面活性剂4份和溶剂48份。
进一步地，所述硅基骨架材料为甲醇硅烷三醇、丁基二甲基硅醇、三甲基硅醇、三乙基硅醇、氯硅烷、三甲基硅醇钠、三乙基硅醇钾、甲醇硅烷三醇钠、丁基二甲基硅醇钾、硅氧烷、环氧硅烷、硅树脂、氨基硅烷中的一种或多种。
进一步地，所述填充剂为羟基磷灰石、水合铝盐、氯化钾、氯化钠、三氯化铝、氯化钙、水性钛白粉中任意一种或多种。
进一步地，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、过氧化钾、过氧化钠、过氧化钙、过氧化氢、过氧化镁、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、过氧化二苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化十二酰、三甲胺、二甲基苯胺、甲硫醇、乙硫醇、乙二硫醇、1-丙硫醇、1,3-丙二硫醇、甲基锂，丁基锂、三乙基铝、氯化甲基锌、二甲基锌中的一种或多种。
进一步地，所述pH调节剂为氨水、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾中的任意一种。
进一步地，所述表面活性剂为吐温60、司盘20、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠中的任意一种。
进一步地，所述溶剂为水、乙醇、乙醚中的一种或几种。
更进一步地，所述硅凝胶固化剂的制备方法包括以下步骤：
将硅基骨架材料、填充剂、引发剂、pH调节剂和溶剂在反应釜中进行混溶，设置温度为250-350℃，压力为1.0-2.0Mpa，反应4-5h，加水稀释、过滤，滤液静置24h后，加入相应量表面活性剂，搅拌、过滤，即得。
另外，本发明还提供了一种所述硅凝胶固化剂在制备隔热隔音材料中的用途。
进一步地，所述硅凝胶固化剂在制备纳米隔热材料中的添加量为2-30％。
本发明中，硅凝胶固化剂可以将多种不同的原料结合，制成一种组合材料，本发明所采用的硅基骨架材料主要作用为增强硅凝胶的机械性能、耐热性。但是在使用中发现，固化剂中含有的硅基骨架材料容易使材料受温度的影响，产生膨胀或者收缩，从而影响材料的性能。申请人在实践中惊喜的发现，添加一定量的填充剂可减少温度对材料的性能影响，同时可以增加固化剂成品的储存稳定性，此外，表面活性剂的加入又有利于增加固化剂制备过程中溶液的均一性以及使得固化剂具有能降低凝胶表面张力作用，利于凝胶的常压干燥。在硅凝胶制备的溶胶-凝胶过程中，加入本发明固化剂既可以促进固化效率又可以提升硅凝胶产品的机械性能与隔热效果。引发剂的加入能更好的促进固化剂的合成，降低反应势能，促使制备快速完成。
本发明实施例1-3制备的材料导热系数均<0.02W·m-1·K-1，比表面积也均在850m2/g以上，是一种高效隔热保温材料；而对比例1-3(分别去掉表面活性剂、引发剂和填充剂)所制备的材料，与实施例1相比，导热系数显著增加，隔热效果变差。
本发明具有以下优点：
(1)本发明提供的硅凝胶固化剂以硅凝胶骨架材料为基础，添加填充剂和表面活性剂，原料之间相互结合、协同作用，在制备硅凝胶隔热材料时，能够促进凝胶固化，强化凝胶骨架结构以及钝化凝胶表面，同时有效降低湿凝胶的表面张力，消除体系反应过程中的气液分散，使凝胶在常压干燥时能保持结构不坍塌，得到的硅凝胶材料机械性能、保温隔热效果显著提升。
(2)本发明提供的硅凝胶固化剂，在制备硅凝胶隔热材料时，能加速硅凝胶的固化过程，提高凝胶的制备效率，优化了凝胶的制备过程。
(3)本发明硅凝胶固化剂采用环保无毒材料制成，原料来源广泛，成本较低，制备方法简单，制备的隔热材料可应用于建筑、设备等领域中。
具体实施方式
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例。
其中，本发明所用试剂均为常用试剂，均可在常规试剂生产销售公司购买。
实施例1一种用于制备隔热材料的硅凝胶固化剂
所述的用于制备隔热材料的硅凝胶固化剂，由以下组分及其重量份数组成：硅基骨架材料20份、填充剂0.1份、引发剂3份、碳酸氢钠25份、十二烷基硫酸钠4份和水48份。
所述硅基骨架材料为甲醇硅烷三醇、环氧硅烷和氨基硅烷按重量比1:4:3组成。
所述填充剂为羟基磷灰石和氯化铝按重量比3:7组成。
所述引发剂为过硫酸钠、二甲基苯胺按重量比1:1:1组成。
所述用于制备隔热材料的硅凝胶固化剂的制备方法，包括以下步骤：
将硅基骨架材料、填充剂、引发剂、碳酸氢钠、十二烷基硫酸钠和水在反应釜中进行混溶，设置温度为300℃，压力为1.5Mpa，反应4.5h，加水稀释、过滤，滤液静置24h后，加入相应量十二烷基硫酸钠，搅拌、过滤，即得。
实施例2一种用于制备隔热材料的硅凝胶固化剂
所述的用于制备隔热材料的硅凝胶固化剂，由以下组分及其重量份数组成：硅基骨架材料2.5份、填充剂0.1份、引发剂1份、氨水12份、十二烷基磺酸钠1份和水30份。
所述硅基骨架材料为三乙基硅醇钾和丁基二甲基硅醇钾按重量比1:4组成。
所述填充剂为水合铝盐、氯化钾和水性钛白粉按重量比1:5:3组成。
所述引发剂为甲基锂和过氧化镁按重量比1:1组成。
所述用于制备隔热材料的硅凝胶固化剂的制备方法，包括以下步骤：
将硅基骨架材料、填充剂、引发剂、氨水和水在反应釜中进行混溶，设置温度为250℃，压力为1.0Mpa，反应4h，加水稀释、过滤，滤液静置24h后，加入相应量十二烷基磺酸钠，搅拌、过滤，即得。
实施例3一种用于制备隔热材料的硅凝胶固化剂
所述的用于制备隔热材料的硅凝胶固化剂，由以下组分及其重量份数组成：三乙基硅醇钾30份、氯化钙0.2份、氯化甲基锌4份、氢氧化钾30份、司盘20 6份和乙醇62份。
所述用于制备隔热材料的硅凝胶固化剂的制备方法，包括以下步骤：
将三乙基硅醇钾、氯化钙、氯化甲基锌、氢氧化钾和乙醇在反应釜中进行混溶，设置温度为350℃，压力为2.0Mpa，反应5h，加水稀释、过滤，滤液静置24h后，加入相应量司盘20，搅拌、过滤，即得。
对比例1一种硅凝胶固化剂
与实施例1不同之处在于，对比例1去掉表面活性剂，增加水至52份，其余参数及制备方法，参考实施例1。
对比例2一种硅凝胶固化剂
与实施例1不同之处在于，对比例2去掉引发剂，增加水至51份，其余参数及制备方法，参考实施例1。
对比例3一种硅凝胶固化剂
与实施例1不同之处在于，对比例3去掉填充剂，增加水至48.1份，其余参数及制备方法，参考实施例1。
试验例1性能测定
将实施例1-3和对比例1-3制备的硅凝胶固化剂添加到溶胶凝胶法制备硅凝胶的凝胶过程中，添加量8％，对制备好的硅凝胶进行性能测定，测定结果参见表1。
表1材料性能测定结果
由表1可见，本发明实施例1-3制备的材料导热系数均<0.02W·m-1·K-1，比表面积也均在850m2/g以上，是一种高效隔热保温材料；而对比例1-3(分别去掉表面活性剂、引发剂和填充剂)所制备的材料，与实施例1相比，导热系数显著增加，说明在制备硅凝胶材料时，添加本发明制备的硅凝胶固化剂能够有效降低硅凝胶材料的导热系数，得到的硅凝胶材料显著提升了机械性能、保温隔热效果
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种用于制备隔热材料的硅凝胶固化剂，其特征在于，包括以下组分及其重量份数：硅基骨架材料2.5～30份、填充剂0.1～0.2份、引发剂l～4份、pH调节剂12～30份、表面活性剂1～6份和溶剂30～62份；
所述硅基骨架材料为甲醇硅烷三醇、丁基二甲基硅醇、三甲基硅醇、三乙基硅醇、氯硅烷、三甲基硅醇钠、三乙基硅醇钾、甲醇硅烷三醇钠、丁基二甲基硅醇钾、硅氧烷、环氧硅烷、硅树脂、氨基硅烷中的一种或多种；
所述填充剂为羟基磷灰石、水合铝盐、氯化钾、氯化钠、三氯化铝、氯化钙、水性钛白粉中的一种或多种。
2.如权利要求1所述的用于制备隔热材料的硅凝胶固化剂，其特征在于，由以下组分及其重量份数组成：硅基骨架材料20份、填充剂0.1份、引发剂3份、pH调节剂25份、表面活性剂4份和溶剂48份。
3.如权利要求1或2所述的用于制备隔热材料的硅凝胶固化剂，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、过氧化钾、过氧化钠、过氧化钙、过氧化氢、过氧化镁、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、过氧化二苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化十二酰、三甲胺、二甲基苯胺、甲硫醇、乙硫醇、乙二硫醇、1-丙硫醇、1,3-丙二硫醇、甲基锂，丁基锂、三乙基铝、氯化甲基锌、二甲基锌中的一种或多种。
4.如权利要求1或2所述的用于制备隔热材料的硅凝胶固化剂，其特征在于，所述pH调节剂为氨水、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾中的任意一种。
5.如权利要求1或2所述的用于制备隔热材料的硅凝胶固化剂，其特征在于，所述表面活性剂为吐温60、司盘20、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠中的任意一种。
6.如权利要求1或2所述的用于制备隔热材料的硅凝胶固化剂，其特征在于，所述溶剂为水、乙醇、乙醚中的一种或几种。
7.一种如权利要求1-6任一所述的硅凝胶固化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将硅基骨架材料、填充剂、引发剂、pH调节剂和溶剂在反应釜中进行混溶，设置温度为250-350℃，压力为1.0-2.0Mpa，反应4-5h，加水稀释、过滤，滤液静置24h后，加入相应量表面活性剂，搅拌、过滤，即得。
8.一种如权利要求1-7任一所述硅凝胶固化剂在制备隔热材料中的用途。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910943702.6A CN110627072B (zh) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | 一种用于制备隔热材料的硅凝胶固化剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910943702.6A CN110627072B (zh) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | 一种用于制备隔热材料的硅凝胶固化剂及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110627072A CN110627072A (zh) | 2019-12-31 |
| CN110627072B true CN110627072B (zh) | 2021-03-19 |
Family
ID=68974952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910943702.6A Active CN110627072B (zh) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | 一种用于制备隔热材料的硅凝胶固化剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110627072B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112934133B (zh) * | 2021-03-15 | 2023-10-31 | 乌鲁木齐益好天成新型节能材料有限公司 | 一种改性固相硅凝胶的制备方法 |
| CN113491713A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-10-12 | 四川大学华西医院 | 一种脂肪间充质干细胞培养上清凝胶及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1923675A (zh) * | 2006-09-15 | 2007-03-07 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种氮化硅纳米材料的制备方法 |
| CN102444216B (zh) * | 2011-09-23 | 2017-03-22 | 贾鹏飞 | 一种无机防火保温板及其制备方法 |
| CN107936760A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-04-20 | 佛山杰致信息科技有限公司 | 一种电力配电柜用绝缘涂层材料及其制备方法 |
-
2019
- 2019-09-30 CN CN201910943702.6A patent/CN110627072B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110627072A (zh) | 2019-12-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106752561A (zh) | 一种气凝胶复合隔热涂料及其制备方法 | |
| CN108383487B (zh) | 一种pan预氧纤维毛毡/二氧化硅气凝胶复合材料及其制备方法 | |
| CN103709868A (zh) | 一种微球形SiO2气凝胶复合隔热保温外墙涂料及其制备方法 | |
| CN102765725A (zh) | 一种低成本制备疏水性二氧化硅气凝胶的方法 | |
| CN104609825B (zh) | 一种隔热保温无机涂料及其制备方法 | |
| CN110627072B (zh) | 一种用于制备隔热材料的硅凝胶固化剂及其制备方法 | |
| CN106700789A (zh) | 一种水性建筑节能涂料及其制备方法 | |
| CN110127705A (zh) | 一种氧化石墨烯改性的阻燃硅气凝胶的制备方法 | |
| CN102825650B (zh) | 一种高强轻质整体憎水硬硅钙石保温防火板的制作方法 | |
| CN109232850A (zh) | 一种气凝胶改性耐热阻燃低导热系数硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法 | |
| CN105036142B (zh) | 一种增韧型SiO2气凝胶复合材料的制备方法 | |
| CN112457732B (zh) | 一种气凝胶吸音降噪保温涂料及其制备方法 | |
| CN114479591B (zh) | 一种防结露保温乳胶漆的制备方法 | |
| CN110282947B (zh) | 一种高强度复合气凝胶保温材料及其制备方法 | |
| CN109762414A (zh) | 基于二氧化硅气凝胶改性的保温隔热防水涂料及其制备方法 | |
| CN105295506A (zh) | 一种改进St*ber法制备TiO2/SiO2气凝胶微球的方法 | |
| CN113717601A (zh) | 一种防水型反射隔热涂料及其制备方法 | |
| CN113337169A (zh) | 一种新型的水性气凝胶涂料及制备方法 | |
| CN115073981A (zh) | 一种水性纳米保温隔热涂层的制备方法 | |
| CN115418142A (zh) | 一种保温隔声涂料 | |
| CN109135359A (zh) | 一种喷涂型无机纤维建筑保温涂料及制备方法 | |
| CN108727923A (zh) | 一种水性钢构用阻燃隔热保温自清洁涂料及其制备方法 | |
| CN109537763A (zh) | 预制气凝胶复合保温墙体及其制备方法 | |
| CN113831772B (zh) | 一种纳米耐燃混凝土保护涂料及其制备方法 | |
| CN113480332A (zh) | 一种保温隔热建筑材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20200714 Address after: 430000 Room 305, 3rd floor, No.1, No.5 Chemical Road, chemical industry zone, Wuhan City, Hubei Province Applicant after: Wuhan Xingying silicon material Co.,Ltd. Address before: 433000 chemical industry zone, Xiantao economic and Technological Development Zone, Wuhan, Hubei Applicant before: GUOJIA NEW MATERIAL HUBEI ENVIRONMENTAL PROTECTION GEL INDUSTRY PARK Co.,Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 430013 commercial room 1, 15th floor, building 5 / unit, Tazihu new commercial service facilities project (Country Garden honey pomelo), Jiang'an District, Wuhan City, Hubei Province Patentee after: Wuhan Xingying silicon material Co.,Ltd. Address before: 430000, Room 305, 3rd floor, No.1, chemical fifth road, chemical industrial zone, Wuhan City, Hubei Province Patentee before: Wuhan Xingying silicon material Co.,Ltd. |
|
| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240822 Address after: 433001 Chemical Industrial Park, Xiantao Economic and Technological Development Zone, Hubei Province Patentee after: Zhongning Tiancheng New Materials (Hubei) Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 430013 commercial room 1, 15th floor, building 5 / unit, Tazihu new commercial service facilities project (Country Garden honey pomelo), Jiang'an District, Wuhan City, Hubei Province Patentee before: Wuhan Xingying silicon material Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
| TR01 | Transfer of patent right |