SiO2氣凝膠的制備及其在水性隔熱涂料中的應用.pdf

1、SiO2氣凝膠最早是三十年代初S.S.Kistler制備出來的，因其低密度和低導熱系數等性能，而備受人們關注，廣泛應用于隔熱，催化降解，生物傳感器和電化學等方面。然而SiO2氣凝膠結構尺寸的差異也導致了其導熱系數存在很大的差異，并且其合成條件對SiO2氣凝膠的結構尺寸影響很大，所以探究制出合適結構尺寸的SiO2氣凝膠仍然是十分有必要的。我們制備SiO2氣凝膠采用的是溶膠-凝膠的方法，在整個探究過程中討論了乙醇的加量、水的加量、凝膠時pH

2、值、改性液濃度與SiO2氣凝膠導熱系數的關系，得到SiO2氣凝膠，并將自制氣凝膠經處理后作為填料制作水性隔熱涂料，探討了助劑加入量和隔熱填料加入量對所制備涂料性能的影響，制備出的水性隔熱涂料不僅符合環(huán)保要求，還能達到保溫隔熱的效果。具體研究內容如下:
　　1、選用最常用的溶膠-凝膠法制備SiO2氣凝膠，在反應進程中乙醇加入量的差異對氣凝膠導熱系數影響較大，主要影響凝膠結構，進而影響氣凝膠的導熱系數，當乙醇加入量變大時，其導熱系數首

3、先呈現下降的走勢，當到達最低點后繼續(xù)增加乙醇的量，導熱系數呈現上升走勢。當乙醇與正硅酸乙酯摩爾比為20時，氣凝膠導熱系數是最低的，能達到0.0217 W/(m·k)。水作為參與正硅酸乙酯水解的反應物和凝膠縮聚的產物，控制著反應限度，因此適宜的水量能使正硅酸水解-縮合反應進行的更徹底。凝膠的時候，當pH值漸漸增大，凝膠速度也不斷地加快，這就導致形成的氣凝膠結構過于致密，孔徑較小，其導熱系數也呈現上升趨勢，綜合凝膠時間與導熱系數等因素，最終

4、確定凝膠最佳pH值為6.5左右。為了能在干燥的時候減小毛細管力，使氣凝膠的三維網絡結構盡可能保留下來，對濕凝膠進行疏水改性，隨著改性劑三甲基氯硅烷濃度的增大，改性效果越好，接觸角越大，氣凝膠結構保留越完整，導熱系數也呈下降走勢，有利于制備出導熱系數較低的SiO2氣凝膠。
　　2、在對自制的疏水SiO2氣凝膠進行預處理的過程中，分別探究了親水劑(KH550)和高溫加熱對氣凝膠改性效果的影響。結果表明，采用高溫處理這種方式工藝簡單，效