Способ получения аэрогелей и композиционный материал на основе аэрогеля - RU2017130923A
Код документа: RU2017130923A
Формула
1. Способ получения аэрогеля со следующими технологическими этапами:
получение силикатного золя,
получение и, при необходимости, старение геля,
гидрофобизация геля агентом силилирования в присутствии кислоты в качестве катализатора и
сушка геля путем докритической сушки,
отличающийся тем, что в качестве гидрофобизатора применяется гексаметилдисилоксан, а в качестве кислоты азотная кислота (HNO3).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что силикатный золь получают гидролизом алкоксисиланов или гидроксиалкоксисиланов, предпочтительно из тетраэтоксисилана (TEOS) или триметилхлорсилана.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что получение золя осуществляют в спирте, предпочтительно в этаноле, или в спиртосодержащей смеси растворителей.
4. Способ по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что на этапе a) используют предварительно гидролизованный золь.
5. Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что pH при гидрофобизации устанавливают на уровне от 0,2 до 6, предпочтительно от 0,5 до 5, особенно предпочтительно от 0,8 до 3.
6. Способ по одному из пп. 1-5, отличающийся тем, что золь получают гидролизом тетраэтоксисилана (TEOS) с массовой долей SiO2 от 5 до 30 вес.%, предпочтительно от 10 до 25 вес.%
7. Способ по одному из пп. 1-6, отличающийся тем, что гелеобразование происходит в интервале температур от 30°C до 80°C, предпочтительно от 50°C до 75°C, особенно предпочтительно от 60°C до 70°C.
8. Способ по одному из пп. 1-7, отличающийся тем, что по меньшей мере технологические этапы a) - c) проводят в одном и том же реакторе.
9. Способ по одному из пп. 1-8, отличающийся тем, что между этапами a) и b) золь смешивают с минеральными волокнами.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что в качестве минеральных волокон используют каменные волокна.
11. Способ по одному из пп. 1-10, отличающийся тем, что гидрофобизацию проводят без предварительной замены растворителя, т.е. in situ.
12. Способ по одному из пп. 1-11, отличающийся тем, что агент силилирования добавляют уже на технологическом этапе a).
13. Аэрогель, получаемый следующим образом:
получение золя,
получение и, при необходимости, старение геля,
гидрофобизация геля агентом силилирования в присутствии кислоты в качестве катализатора, и
сушка геля,
отличающийся тем, что в качестве гидрофобизатора применяется гексаметилдисилоксан, а в качестве кислоты азотная кислота (HNO3).
14. Аэрогель, который может быть получен по п. 14 и одному из пп. 2-10.
15. Композиционный материал из аэрогеля и минеральных волокон, получаемый следующим образом:
получения золя,
смешение золя с минеральными волокнами для получения смеси золь+минеральное волокно,
получение и, при необходимости, старение геля,
гидрофобизация геля агентом силилирования в присутствии кислоты как катализатора, и
сушка геля
отличающийся тем, что в качестве гидрофобизатора применяется гексаметилдисилоксан, а в качестве кислоты азотная кислота (HNO3).
16. Композиционный материал, полученный по п. 15 и одному из пп. 2-12.
17. Композиционный материал по п. 15 или 16 в виде изоляционной плиты.
18. Композиционный материал по одному из пп. 15-17, отличающийся тем, что минеральные волокна являются каменными волокнами.
19. Композиционный материал по одному из пп. 15-18 с теплопроводностью <20 мВт/(м·К), предпочтительно <18 мВт/(м·К).
