一種塊狀疏水柔性二氧化硅氣凝膠及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種塊狀疏水柔性二氧化硅氣凝膠及其制備方法，所述制備方法包括：將含有乙烯基的三烷氧基硅烷、硫醇按加成反應化學計量比混合后通過加熱、加入引發劑、或紫外照射制備含有C?S鍵的三烷氧基硅烷；將所得的含有C?S鍵的三烷氧基硅烷與醇類溶劑按一定比例混合，加入酸性催化劑攪拌1～4小時后，再加入堿性催化劑攪拌均勻后于15～90℃靜置0.1～20小時進行凝膠化，得到二氧化硅濕凝膠；將所得的二氧化硅濕凝膠在常壓下進行自然干燥或加熱烘干，制備得到塊狀疏水二氧化硅氣凝膠。所制得的二氧化硅氣凝膠成塊性好，孔隙率高，具有良好的疏水性和柔性，熱導率低，可應用于建筑節能、石油化工、污水處理等領域。
【專利說明】
一種塊狀疏水柔性二氧化硅氣凝膠及其制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及化工材料制備領域，尤其涉及一種疏水塊狀柔性二氧化硅氣凝膠材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]二氧化硅氣凝膠是以二氧化硅納米顆粒相互堆積圍成具有三維多孔結構的新材料。因具有低密度(0.003?0.8g.cm 3)，高孔隙率(80 - 99.8% )，高比表面積(200?100m2.g ^，低熱導率(?0.02W.m 1K ')等性質使其在航空航天、化工、節能建筑、軍事、通訊、電子、冶金等應用領域有著十分廣闊的前景。
[0003]雖然氣凝膠的研究早已成為研究者關注的熱點，但迄今真正實現商業化規模生產并予以廣泛推廣應用的企業并不多。其主要原因在于二氧化硅氣凝膠的成型問題。二氧化硅氣凝膠的制備采用溶膠凝膠法，在濕凝膠干燥過程中，由于氣液界面的存在產生了很大的毛細管作用力以及凝膠孔徑不完全均勻造成的凝膠骨架各向異性最終表現出骨架宏觀上受到較大的應力，引起骨架收縮開裂、網絡結構坍塌，導致制備所得的氣凝膠常常是粉體或顆粒，難以形成完整的塊體。
[0004]為制備出高品質的塊狀二氧化硅氣凝膠，在干燥工藝中一般需要采用超臨界干燥工藝。由于超臨界干燥需要高溫高壓過程，能源消耗大，工藝繁瑣，周期長，具有一定危險性，且產率較低，不利于工業化生產，高昂的生產成本嚴重制約了二氧化硅氣凝膠的普及應用。為了克服該問題，許多研究者嘗試采用常壓干燥的方法替代超臨界干燥來制備二氧化硅氣凝膠。大連理工大學史非等以水玻璃為原料，分別用三甲基氯硅烷/六甲基二硅醚和乙醇/三甲基氯硅烷/庚烷溶液對二氧化硅水凝膠進行表面改性和溶劑交換，常壓干燥下制備出二氧化5圭氣凝膠。J.L.Gurav 等(Jyoti L.Gurav, A.Venkateswara Rao, et al.JMater Sci,2010,45 =503-510)以正硅酸四乙酯(TEOS)為原料，六甲基二硅氧烷和正己烷分別為改性劑和交換溶劑常壓下制備出二氧化硅氣凝膠。如公開號為CN101244825A、CN102795631A的中國專利中以硅藻土為原料，通過堿溶、酸催化得到凝膠，經過有機溶劑交換和有機娃燒表面改性后在常壓下制備出二氧化娃氣凝膠。公開號為CN101244826A、CN102765726A的中國專利中以稻殼灰為原料通過溶膠凝膠法以及溶劑交換和表面改性處理在常壓干燥下得到二氧化娃氣凝膠。S.D.Bhagat等(Sharad D.Bhagat, Chang-Sup Oh,Yong-Ha Kim, et al.Microporous and Mesoporous Materials, 2007,100:350-355)以及B.Xu 等(Bi Xu, Jackie Y.Cai, et al.Microporous and Mesoporous Materials,2012,148:145-151)和中國專利公開號為CN102765725A中以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)為原料，甲醇作為溶劑通過酸堿兩步催化法和常壓干燥制備出疏水的二氧化硅氣凝膠。公開號為CN1803602A、CN101318659A、CN101671030A、CN101973752A 的中國專利采用纖維作為增強相通過溶劑置換，表面疏水處理和纖維增強工藝在常壓干燥下得到氣凝膠復合材料，雖然這些方法都采用了常壓干燥，但是還存在一些不足，表現在制備的二氧化硅氣凝膠以粉末為主，難以獲得塊體材料；采用額外的表面改性步驟和溶劑交換步驟，延長了生產周期，增加了成本。
[0005]因此，仍然需要一種工藝簡單、成本低廉、易于工業化生產的方法制備塊體二氧化硅氣凝膠。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是為了改進現有發明的不足而提供一種制備塊狀疏水二氧化硅氣凝膠的方法，該方法簡便、成本低廉、易于工業化生產；本發明的另一目的是提供由上述方法制備的塊狀疏水二氧化硅氣凝膠，該塊狀疏水二氧化硅氣凝膠成塊性好，孔隙率高，具有良好的疏水性和柔性，熱導率低。
[0007]在此，一方面，本發明提供一種塊狀疏水二氧化硅氣凝膠的制備方法，包括以下步驟:
(1)將含有乙烯基的三烷氧基硅烷、硫醇按加成反應化學計量比混合后通過加熱、加入引發劑、或紫外照射制備含有C-S鍵的三烷氧基硅烷；
(2)將所得的含有C-S鍵的三烷氧基硅烷與醇類溶劑按一定比例混合，加入酸性催化劑攪拌I?4小時后，再加入堿性催化劑攪拌均勻后于15?90°C靜置0.1?20小時進行凝膠化，得到二氧化硅濕凝膠，其中所述含有C-S鍵的三烷氧基硅烷、醇類溶劑、酸性催化劑、堿性催化劑的摩爾比為I: (40?200): (0.001?0.1): (0.005?0.5);
(3)將所得的二氧化硅濕凝膠在常壓下進行自然干燥或加熱烘干，制備得到塊狀疏水二氧化硅氣凝膠。
[0008]本發明先將含有乙烯基官能團的三烷氧基硅烷與硫醇反應，再以醇類為溶劑，采用酸堿兩步催化，經過溶膠-凝膠制備濕凝膠，然后常壓干燥得到塊狀二氧化硅氣凝膠，工藝簡單，不需要其他有機溶劑進行溶劑交換，無需額外的表面改性步驟，周期短，成本低廉，易于工業化生產制備塊體二氧化硅氣凝膠，且所制得的二氧化硅氣凝膠成塊性好，孔隙率高，具有良好的疏水性和柔性，熱導率低，可應用于建筑節能、石油化工、污水處理等領域。
[0009]較佳地，步驟(I)中，所述含有乙稀基的二燒氧基??圭燒為乙稀基二甲氧基??圭燒、乙稀基二乙氧基石圭燒、稀丙基二甲氧基石圭燒、稀丙基二乙氧基石圭燒、和甲基丙稀酸基丙基二甲氧基硅烷中的至少一種。
[0010]較佳地，步驟(I)中，所述硫醇為1，2_乙二硫醇、1，6-己二硫醇、1，3-丙二硫醇、I，8-辛二硫醇、2，3- 丁二硫醇、I，5-戊二硫醇、I，9-壬二硫醇、I，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、和多元硫醇固化劑中的至少一種。
[0011]較佳地，步驟(2)中，所述醇類溶劑為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、和叔丁醇中的至少一種。
[0012]較佳地，步驟(2)中，所述酸性催化劑為鹽酸、硫酸、磷酸、氫氟酸、甲酸、乙酸、丙酸、和草酸中的至少一種，其中所述酸性催化劑的濃度為0.001?Imol *L \優選為0.01?
0.2mol iL10
[0013]較佳地，步驟⑵中，所述堿性催化劑為六次甲基四胺、尿素、和氨水中的至少一種，其中所述堿性催化劑的濃度為0.1?5mol.L \優選為0.1?2mol.L、
[0014]較佳地，步驟(2)中，所述含有C-S鍵的三烷氧基硅烷、醇類溶劑、酸性催化劑、堿性催化劑的摩爾比為I: (80?150): (0.005?0.05): (0.01?0.05);凝膠化溫度為60?70°C，凝膠化時間為0.2?5小時。
[0015]較佳地，在步驟(2)和步驟(3)之間還包括將所得的二氧化硅濕凝膠在有機溶劑中于40?70°C浸泡12?48小時的步驟。
[0016]另一方面，本發明提供由上述制備方法制備的塊狀疏水二氧化硅氣凝膠，所述二氧化硅氣凝膠的孔徑分布為2?500nm，BET比表面積為5?100m2 *g \表觀密度為0.05?0.85g.αιι3，孔隙率為40?97.5%，對水的接觸角為90?180°，外觀為塊狀，二氧化硅分子中至少含有兩個C-S鍵。
[0017]較佳地，所述二氧化硅氣凝膠的熱導率為0.10?0.0lW.m 1.k 壓縮模量為
0.05?30MPa,彎曲模量為0.01?20MPa。
[0018]本發明的二氧化硅氣凝膠成塊性好，孔隙率高，具有良好的疏水性和柔性，熱導率低，可應用于建筑節能、石油化工、污水處理等領域。
【附圖說明】
[0019]圖1是實施例1制備的塊體柔性二氧化硅氣凝膠實物照片；
圖2是蒸餾水在實施例3制備的塊體柔性二氧化硅氣凝膠上的接觸角照片，接觸角為148。；
圖3是實施例3制備的塊體柔性二氧化硅氣凝膠的掃描電鏡照片。
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖和下述實施方式進一步說明本發明，應理解，附圖及下述實施方式僅用于說明本發明，而非限制本發明。
[0021]本發明一方面提供一種塊狀疏水二氧化硅氣凝膠的制備方法。該制備方法先將含有乙烯基官能團的三烷氧基硅烷與硫醇反應，再以醇類為溶劑，采用酸堿兩步催化，經過溶膠-凝膠制備濕凝膠，然后常壓干燥得到塊狀二氧化硅氣凝膠。具體地，作為示例，本發明的制備方法可以包括以下步驟。
[0022](I)將含有乙烯基的三烷氧基硅烷、硫醇按化學計量比混合后通過加熱或加入引發劑或紫外照射制備含有C-S鍵的三烷氧基硅烷。此處的化學計量比是指硫醇與乙烯基發生加成反應的化學計量比。若采用加熱的方式，則加熱的溫度可為40?80°C，時間可為I?5小時。若為加入引發劑，則引發劑可為偶氮二異丁腈、過氧化二苯甲酰、過氧化二碳酸二乙基己酯等，時間可為0.5?5小時。另外，紫外照射的反應時間可為0.5?6小時。由于C-S鍵的內旋轉勢壘(8.8kJ/mol)比含有烴基的三烷氧基硅烷中C-C鍵的內旋轉勢壘(13.8kJ/mol)要低，能賦予氣凝膠更高的柔性。
[0023]所米用的含有乙稀基的二燒氧基??圭燒包括但不限于乙稀基二甲氧基??圭燒、乙稀基二乙氧基??圭燒、丙稀基二甲氧基??圭燒、丙稀基二乙氧基??圭燒、和甲基丙稀酸基丙基二甲氧基硅烷中的至少一種。
[0024]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_羊一硫醇、2, 3- 丁一硫醇、I，5-戊一硫醇、I，9-壬一硫醇、I，1-癸一硫醇、3,6- 一氧-1,8-辛二硫醇、季戊四醇四(3-巰基丙酸)酯、和多元硫醇固化劑中的至少一種。
[0025](2)將所得的C-S鍵的三烷氧基硅烷與醇類溶劑按一定比例混合，加入酸性催化劑攪拌一段時間(例如I?4小時)后，再加入堿性催化劑進行凝膠化，得到二氧化硅濕凝膠。其中含有C-S鍵的三烷氧基硅烷、醇類、酸性催化劑、堿性催化劑的摩爾比可為1: (40?200): (0.001?0.1): (0.005?0.5)。其中C-S鍵的三烷氧基硅烷與醇類摩爾比優選為1: (80?150)。另外，三烷氧基硅烷與酸性催化劑的摩爾比優選為I: (0.005?0.05)。又，三烷氧基硅烷與堿性催化劑的摩爾比優選為1: (0.01?0.05)。凝膠化溫度可為15?90°C，優選凝膠化溫度為60?70V。凝膠化時間可為0.1?20h，優選凝膠時間0.2-5h。
[0026]所采用的醇類溶劑包括但不限于甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、和叔丁醇中的至少一種。
[0027]所采用的酸性催化劑包括但不限于鹽酸、硫酸、磷酸、氫氟酸、甲酸、乙酸、丙酸、和草酸中的至少一種。酸性催化劑的濃度可為0.001?Imol *L \優選為0.01?0.2mol *L 1O
[0028]所采用的堿性催化劑包括但不限于六次甲基四胺、尿素、氨水中的至少一種。堿性催化劑的濃度可為0.1?5mol.L \優選為0.1?2mol.L 1O
[0029](3)將所得的二氧化硅濕凝膠在常壓下進行自然干燥或加熱烘干，制備得到塊狀疏水二氧化硅氣凝膠。若采用加熱烘干，則加熱溫度可為40?120°C。
[0030]另外，步驟(2)所制得的二氧化硅濕凝膠在干燥之前還可以在有機溶劑(例如乙醇)中于40?70°C浸泡12?48小時。
[0031]圖1示出根據本發明一個示例的制備方法所制得的二氧化硅氣凝膠的實物照片。如圖1所示，本發明的二氧化硅氣凝膠外觀為塊狀白色，而且具有很好的柔性，用手即可輕易彎折。此外，本發明的二氧化硅氣凝膠表面為疏水性，表面對水的接觸角為90?180°。例如參見圖2，其示出蒸餾水在根據本發明一個示例的制備方法所制得的二氧化硅氣凝膠上的接觸角照片，該示例中，二氧化硅氣凝膠表面對水的接觸角為148°。圖3示出根據本發明一個示例的制備方法所制得的二氧化硅氣凝膠的掃描電鏡照片。由圖3可知，本發明的二氧化硅氣凝膠具有多孔結構。通過計算規則形狀氣凝膠的質量與體積比值得出本發明的二氧化硅氣凝膠的表觀密度為0.05?0.85g.cm 3，優選為0.05?0.20g.cm 3，孔隙率為40?97.5%，優選為52.7?97.5%，采用Tristar 3000比表面儀測得BET比表面積為5?100m2 *g \孔徑分布為2?500nm。經HotDisk TPS2500熱傳導分析儀測試得出本發明的二氧化硅氣凝膠的熱導率為0.10?0.0lW.m 1.k \優選為0.05?0.0lW.m 1.k 1O經Instron 4505電子萬能試驗機測試得出本發明的二氧化硅氣凝膠的壓縮模量為0.05?30MPa,彎曲模量為0.01?20MPa。
[0032]此外，本發明的二氧化硅氣凝膠的二氧化硅分子中至少含有兩個C-S鍵，由于C-S鍵具有低的內旋轉勢壘，可以賦予氣凝膠更高柔性。
[0033]由上可知，本發明制備的二氧化硅氣凝膠成塊性好，孔隙率高，具有良好的疏水性和柔性，具有多孔結構，比表面積高，密度低，熱導率低，力學性能好。本發明的制備工藝簡單，不需要其他有機溶劑進行溶劑交換，無需額外的表面改性步驟，周期短。制備的塊狀二氧化硅氣凝膠可應用于建筑節能、石油化工、污水處理等領域。
[0034]下面進一步例舉實施例以詳細說明本發明。同樣應理解，以下實施例只用于對本發明進行進一步說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制，本領域的技術人員根據本發明的上述內容作出的一些非本質的改進和調整均屬于本發明的保護范圍。下述示例具體的時間、溫度、濃度等工藝參數也僅是合適范圍中的一個示例，即本領域技術人員可以通過本文的說明做合適的范圍內選擇，而并非要限定于下文示例的具體數值。
[0035]實施例1
稱取化學計量比(摩爾比為2: I)的乙烯基三甲氧基硅烷和I，2-乙二硫醇混合，60°C下攪拌反應4h得到含C-S鍵的三甲氧基硅烷；將16.0g含C-S鍵的三甲氧基硅烷，80.0g乙醇混合后加入5ml,0.1mol.L 1的鹽酸攪拌2h ;再加入5ml, Imol.L 1的尿素水溶液,攪拌5min，靜置得到凝膠；
將上述得到的凝膠在60°C下用乙醇中浸泡48h，然后在80°C的常壓環境下干燥2h，得到柔性二氧化硅氣凝膠。上述柔性二氧化硅氣凝膠的密度為0.16g.cm3，孔隙率91.1%,BET比表面積為200m2.g \蒸餾水與表面形成的接觸角為138°，孔徑分布為10?500nm，壓縮模量0.37MPa，彎曲模量為0.05MPa，熱導率0.036W.!!!1.k1。其實物照片如圖1所示。
[0036]實施例2
稱取化學計量比(摩爾比為2: I)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鍵的三甲氧基硅烷；將2.1g含C-S鍵的三甲氧基硅烷，10.0g乙醇混合后加入0.7ml,0.05mol.L 1的鹽酸攪拌2h ;再加入0.7ml, Imol.L 1的氨水,攪拌5min,
靜置得到凝膠；
將上述得到的凝膠在40°C下用乙醇中浸泡24h，然后在50°C的常壓環境下干燥48h，得到柔性二氧化硅氣凝膠。上述柔性二氧化硅氣凝膠的密度為0.18g._3，孔隙率90.0%，BET比表面積為240m2.g \蒸餾水與表面形成的接觸角為148°，孔徑分布為10?200nm，壓縮模量0.55MPa，彎曲模量為0.15MPa，熱導率0.038W.m 1.k、
[0037]實施例3
稱取化學計量比(摩爾比為2: I)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鍵的三甲氧基硅烷；將1.50g含C-S鍵的三甲氧基硅烷，
12.0g乙醇混合后加入0.5ml,0.2mol *L 1的鹽酸攪拌Ih ;再加入0.5ml,2mol *L 1的氨水，攪拌5min，靜置得到凝膠；
將上述得到的凝膠在40°C下用乙醇中浸泡24h，然后在50°C的常壓環境下干燥48h，得到柔性二氧化硅氣凝膠。上述柔性二氧化硅氣凝膠的密度為0.18g._3，孔隙率90.0%，BET比表面積為240m2.g 蒸餾水與表面形成的接觸角為148° (參見圖2)，孔徑分布為10?500nm，壓縮模量0.08MPa，彎曲模量為0.04MPa，熱導率0.036W.m 1.k \其掃描電鏡照片參見圖3。
[0038]實施例4
稱取化學計量比(摩爾比為2: I)的乙烯基三乙氧基硅烷和3，6_ 二氧-1，8-辛二硫醇混合，加入偶氮二異丁腈引發劑攪拌4h得到含C-S鍵的三乙氧基硅烷；將2.50g含C-S鍵的三乙氧基石圭燒，10.0g乙醇混合后加入Iml,0.2mol.L 1的鹽酸攪拌Ih ;再加入Iml,2mol.L 1的氨水，攪拌5min，靜置得到凝膠；
將上述得到的凝膠在70°C下用乙醇中浸泡18h，然后在90°C的常壓環境下干燥24h，得到柔性二氧化硅氣凝膠。上述柔性二氧化硅氣凝膠的密度為0.35g.cm 3，孔隙率80.5 %，BET比表面積為340m2.g \蒸餾水與表面形成的接觸角為158°，孔徑分布為2?lOOnm，壓縮模量2.8MPa,彎曲模量為1.5MPa,熱導率0.05W.m 1.k、
[0039]實施例5
稱取化學計量比(摩爾比為2: I)的乙烯基三乙氧基硅烷和3，6_ 二氧-1，8-辛二硫醇混合，加入過氧化二苯甲酰引發劑攪拌4h得到含C-S鍵的三乙氧基硅烷；將1.0g含C-S鍵的三乙氧基硅烷，15.0g乙醇混合后加入0.6ml,0.2mol.L 1的鹽酸攪拌4h ;再加入0.8ml,2mol.L 1的氨水攪拌5min,靜置得到凝膠；
將上述得到的凝膠在60°C下用乙醇中浸泡48h，然后在70°C的常壓環境下干燥24h，得到柔性二氧化硅氣凝膠。上述柔性二氧化硅氣凝膠的密度為0.05g.cm 3，孔隙率97.5 %，BET比表面積為5m2.g \蒸餾水與表面形成的接觸角為158°，孔徑分布為2?lOOnm，壓縮模量0.05MPa，彎曲模量為0.0lMPa，熱導率0.02W.m 1.k、
[0040]實施例6
稱取化學計量比(摩爾比為2: I)的乙烯基三甲氧基硅烷和3，6_ 二氧-1，8-辛二硫醇混合，加入過氧化二苯甲酰引發劑攪拌4h得到含C-S鍵的三甲氧基硅烷；將2.Sg含C-S鍵的三甲氧基娃燒，10.0g乙醇混合后加入1.2ml,2mol *L 1的鹽酸攪拌4h ;再加入1.2ml,5mol.L 1的氨水攪拌5min，靜置得到凝膠；
將上述得到的凝膠在50°C下用乙醇中浸泡48h，然后在70°C的常壓環境下干燥48h，得到柔性二氧化硅氣凝膠。上述柔性二氧化硅氣凝膠的密度為0.85g.cm 3，孔隙率52.7 %，BET比表面積為5m2.g \蒸餾水與表面形成的接觸角為90°，孔徑分布為2?lOOnm，壓縮模量30MPa，彎曲模量為20MPa，熱導率0.1W.m 1.k \
[0041]產業應用性:
本發明制備的塊狀二氧化硅氣凝膠可應用于建筑節能、石油化工、污水處理等領域。
【主權項】
1.一種塊狀疏水二氧化硅氣凝膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將含有乙烯基的三烷氧基硅烷、硫醇按加成反應化學計量比混合后通過加熱、加入引發劑、或紫外照射制備含有C-S鍵的三烷氧基硅烷； (2)將所得的含有C-S鍵的三烷氧基硅烷與醇類溶劑按一定比例混合，加入酸性催化劑攪拌I?4小時后，再加入堿性催化劑攪拌均勻后于15?90°C靜置0.1?20小時進行凝膠化，得到二氧化硅濕凝膠，其中所述含有C-S鍵的三烷氧基硅烷、醇類溶劑、酸性催化劑、堿性催化劑的摩爾比為I: (40?200): (0.001?0.1): (0.005?0.5); (3)將所得的二氧化硅濕凝膠在常壓下進行自然干燥或加熱烘干，制備得到塊狀疏水二氧化娃氣凝膠。2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述含有乙烯基的三烷氧基??圭燒為乙稀基二甲氧基??圭燒、乙稀基二乙氧基??圭燒、稀丙基二甲氧基??圭燒、稀丙基二乙氧基??圭燒、和甲基丙稀酸基丙基二甲氧基??圭燒中的至少一種。3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述硫醇為1，2_乙二硫醇、I，6-己二硫醇、I, 3-丙二硫醇、1,8-辛二硫醇、2, 3- 丁二硫醇、I, 5-戊二硫醇、I,9-壬二硫醇、I，10-癸二硫醇、3,6-二氧-1,8-羊二硫醇、季戊四醇四(3-疏基丙酸)酯、和多元硫醇固化劑中的至少一種。4.根據權利要求1至3中任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述醇類溶劑為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、和叔丁醇中的至少一種。5.根據權利要求1至4中任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述酸性催化劑為鹽酸、硫酸、磷酸、氫氟酸、甲酸、乙酸、丙酸、和草酸中的至少一種，其中所述酸性催化劑的濃度為0.001?Imol.L \優選為0.01?0.2mol.L、6.根據權利要求1至5中任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述堿性催化劑為六次甲基四胺、尿素、和氨水中的至少一種，其中所述堿性催化劑的濃度為0.1?5mol.L \ 優選為 0.1 ?2mol iL107.根據權利要求1至6中任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述含有C-S鍵的三烷氧基硅烷、醇類溶劑、酸性催化劑、堿性催化劑的摩爾比為1: (80?150): (0.005?0.05): (0.01?0.05);凝膠化溫度為60?70°C，凝膠化時間為0.2?5小時。8.根據權利要求1至7中任一項所述的制備方法，其特征在于，在步驟(2)和步驟(3)之間還包括將所得的二氧化硅濕凝膠在有機溶劑中于40?70°C浸泡12?48小時的步驟。9.一種由權利要求1至8中任一項所述的制備方法制備的塊狀疏水二氧化娃氣凝膠，其特征在于，所述二氧化硅氣凝膠的孔徑分布為2?500nm，BET比表面積為5?100m2 *g \表觀密度為0.05?0.85g.ο?3，孔隙率為40?97.5%，對水的接觸角為90?180°，外觀為塊狀，二氧化硅分子中至少含有兩個C-S鍵。10.根據權利要求9所述的塊狀疏水二氧化硅氣凝膠，其特征在于，所述二氧化硅氣凝膠的熱導率為0.10?0.0lW.m 1.k 壓縮模量為0.05?30MPa，彎曲模量為0.01?20MPa。
【文檔編號】C01B33/16GK105883828SQ201410563185
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年10月16日
【發明人】李永前
【申請人】李永前