二氧化硅氣凝膠作為一種質輕多孔表面積大的新型納米材料,在隔熱、催化吸附等多方面有廣泛的應用前景,但由于制備過程復雜并且力學性能差等因素,嚴重制約了二氧化硅氣凝膠的應用。本課題的目的是簡化二氧化硅氣凝膠的制備過程及擴展其應用范圍,實驗主要包括以下三部分:（1）采用氟離子作為催化劑,研究了催化劑用量、乙醇用量、改性劑種類與用量、DCCA種類及用量等對材料凝膠時間、密度、孔隙率、導熱系數、微觀形貌等性能的影響。結果表明,當n（TEOS）:n（H₂O）:n（EtOH）:n（F^-）:n（DMF）=1:6:3:0.1:0.25時,改性劑為與正己烷摩爾比為1:8的TMCS時,所制得的二氧化硅氣凝膠具有最好的性能,此時,樣品的凝膠時間為487s,樣品的密度為0.1353 g/cm~3,孔隙率為93.85%,導熱系數為0.032 W/（m·K）,對水接觸角為143.5°,平均比表面積為663.72 m~2/g,根據BJH方法計算得到氣凝膠內部孔徑為12.52 nm。（2）將粉體二氧化硅氣凝膠加入到聚己內酯二醇中分散,通過與4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯反應制備了... 

【文章頁數】：101 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
符號說明
第一章 文獻綜述
    1.1 引言
    1.2 氣凝膠制備的研究進展
        1.2.1 溶膠-凝膠過程
            1.2.1.1 硅源
            1.2.1.2 催化劑
            1.2.1.3 溶劑
        1.2.2 老化過程
        1.2.3 干燥過程
            1.2.3.1 超臨界干燥
            1.2.3.2 常壓干燥
            1.2.3.3 冷凍干燥
            1.2.3.4 其它干燥方式
    1.3 氣凝膠的應用的研究進展
        1.3.1 熱學領域
        1.3.2 光學領域
        1.3.3 催化領域
        1.3.4 聲學領域
        1.3.5 其它領域
    1.4 氣凝膠復合材料研究進展
        1.4.1 纖維-二氧化硅氣凝膠復合材料
        1.4.2 二氧化硅氣凝膠涂料
        1.4.3 二氧化硅氣凝膠作為填料增強增韌橡膠、塑料等高分子聚合物
    1.5 本文研究目的及內容
第二章 氟離子催化二氧化硅氣凝膠的制備及性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 主要藥品及原料
        2.2.2 主要儀器
        2.2.3 樣品的制備及實驗方案
        2.2.4 分析測試
    2.3 結果與討論
        2.3.1 氟離子用量對二氧化硅氣凝膠性能的影響
            2.3.1.1 氟離子用量對凝膠時間的影響
            2.3.1.2 氟離子用量對氣凝膠基本物理性能的影響
            2.3.1.3 氟離子用量對氣凝膠疏水性能的影響
            2.3.1.4 氟離子用量對氣凝膠官能團的影響
            2.3.1.5 氟離子用量對氣凝膠微觀結構的影響
            2.3.1.6 氟離子用量對氣凝膠孔隙結構的影響
        2.3.2 乙醇用量對二氧化硅氣凝膠性能的影響
            2.3.2.1 乙醇用量對凝膠時間的影響
            2.3.2.2 乙醇用量對樣品基本物理性能的影響
            2.3.2.3 乙醇含量對氣凝膠疏水性能的影響
            2.3.2.4 乙醇含量對氣凝膠微觀結構的影響
        2.3.3 改性劑種類與用量對二氧化硅氣凝膠性能的影響
            2.3.3.1 改性劑種類及用量對樣品基本物理性能的影響
            2.3.3.2 改性劑種類及用量對樣品疏水性能的影響
            2.3.3.3 改性劑種類對樣品官能團的影響
            2.3.3.4 改性劑種類對樣品高溫穩(wěn)定性的影響
            2.3.3.5 改性劑種類與用量對樣品微觀的影響
            2.3.3.6 改性劑種類對樣品孔徑的影響
        2.3.4 DCCA種類與用量對二氧化硅氣凝膠性能的影響
            2.3.4.1 DCCA種類與用量對二氧化硅氣凝膠凝膠時間的影響
            2.3.4.2 DCCA種類與用量對二氧化硅氣凝膠基本物理性能的影響
            2.3.4.3 DCCA種類對樣品官能團的影響
            2.3.4.4 DCCA種類與用量對樣品微觀的影響
            2.3.4.5 DCCA種類對樣品孔徑的影響
    2.4 本章小結
第三章 二氧化硅氣凝膠一熱塑性聚氨酯彈性體材料的制備及性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 主要原料
        3.2.2 主要儀器
        3.2.3 樣品的制備及實驗方案
        3.2.4 分析測試
    3.3 結果與討論
        3.3.1 R值對復合材料性能的影響
            3.3.1.1 R值對復合材料力學性能的影響
            3.3.1.2 R值對復合材料高溫穩(wěn)定性的影響
        3.3.2 二氧化硅氣凝膠添加量對復合材料性能的影響
            3.3.2.1 二氧化硅氣凝膠添加量對復合材料力學性能的影響
            3.3.2.2 二氧化硅氣凝膠添加量對復合材料高溫穩(wěn)定性的影響
            3.3.2.3 二氧化硅氣凝膠添加量對復合材料導熱系數的影響
            3.3.2.4 二氧化硅氣凝膠添加量對復合材料微觀性能的研究
        3.3.3 復合材料耐水解性能研究
            3.3.3.1 二氧化硅氣凝膠添加量對復合材料耐水解性能的影響
            3.3.3.2 R 值對復合材料耐水解性能的影響
            3.3.3.3 復合材料水解前后官能團的影響
    3.4 本章小結
第四章 二氧化硅氣凝膠一聚苯乙烯復合材料的懸浮方法制備與性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 主要藥品及原料
        4.2.2 主要儀器
        4.2.3 樣品的制備及實驗方案
        4.2.4 分析測試
    4.3 結果與討論
        4.3.1 引發(fā)劑含量對復合材料合成時的影響
            4.3.1.1 引發(fā)劑含量對復合材料單體轉化率及聚合時間的影響
            4.3.1.2 引發(fā)劑含量對復合材料平均粒徑的影響
            4.3.1.3 引發(fā)劑含量對復合材料平均分子量的影響
        4.3.2 油水比對復合材料合成時的影響
            4.3.2.1 油水比對復合材料單體轉化率及聚合時間的影響
            4.3.2.2 油水比對復合材料平均粒徑的影響
            4.3.2.3 油水比對復合材料平均分子量的影響
        4.3.3 二氧化硅氣凝膠添加量對復合材料合成時的影響
            4.3.3.1 二氧化硅氣凝膠添加量對復合材料單體轉化率與聚合時間的影響
            4.3.3.2 二氧化硅氣凝膠添加量對復合材料粒徑的影響
            4.3.3.3 二氧化硅氣凝膠添加量對復合材料分子量的影響
        4.3.4 二氧化硅氣凝膠添加量對復合材料性能的影響
            4.3.4.1 二氧化硅氣凝膠添加量對復合材料拉伸性能的影響
            4.3.4.2 二氧化硅氣凝膠添加量對復合材料導熱系數的影響
            4.3.4.3 二氧化硅氣凝膠添加量對復合材料玻璃化轉變溫度的影響
            4.3.4.4 二氧化硅氣凝膠添加量對復合材料高溫穩(wěn)定性的影響
            4.3.4.5 二氧化硅氣凝膠添加量對復合材料官能團的影響
            4.3.4.6 二氧化硅氣凝膠添加量對復合材料微觀結構的影響
    4.4 本章小結
第五章 結論
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]銀負載硅基氣凝膠催化劑及催化還原對硝基苯酚性能研究[J]. 馬麗蓉,馮金,魏巍,朱建軍.  無機鹽工業(yè). 2019(02)
[2]纖維SiO2氣凝膠復合材料在濕熱地區(qū)應用研究[J]. 曾敏,付平,韋景文,陳銥純,金五朵,孫祎.  廣東建材. 2018(06)
[3]改性劑對常壓干燥法制備氧化硅氣凝膠的影響[J]. 王思惠,王建恒,劉彤,張希,張鵬宇,李曉雷.  中國建材. 2018(06)
[4]二氧化硅氣凝膠/聚氨酯隔熱材料的研究[J]. 田駿,葉丹丹,羅梅杰.  玻璃鋼/復合材料. 2018(03)
[5]甲基三甲氧基硅烷改性水玻璃基自疏水SiO2氣凝膠的制備[J]. 陳宇卓,歐忠文,劉朝輝.  硅酸鹽學報. 2018(04)
[6]二氧化硅氣凝膠載藥性能的研究[J]. 李華.  河南大學學報(醫(yī)學版). 2017(03)
[7]改性二氧化硅氣凝膠/硅橡膠超疏水涂層的制備及其性能[J]. 韓亞坤,劉洪麗,張海,李洪彥,李婧,李亞靜,楊久俊.  電鍍與涂飾. 2017(02)
[8]以水玻璃為源制備SiO2氣凝膠的最佳工藝研究[J]. 萬郁楠,張波.  中國陶瓷工業(yè). 2016(02)
[9]玻璃纖維增韌SiO2氣凝膠復合材料的制備及隔熱性能[J]. 石小靖,張瑞芳,何松,李治,曹衛(wèi),程旭東.  硅酸鹽學報. 2016(01)
[10]超臨界干燥法制備疏水性二氧化硅氣凝膠[J]. 朱林英,陳建,胥會,吳召洪.  無機鹽工業(yè). 2015(09)

博士論文
[1]介孔SiO2材料及相應復合氣凝膠體系的合成[D]. 趙善宇.大連理工大學 2010
[2]二氧化硅氣凝膠研制及其結構性能研究[D]. 鄭文芝.華南理工大學 2010

碩士論文
[1]二氧化硅隔熱涂料的制備及性能表征[D]. 武國棟.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[2]二氧化硅氣凝膠及其復合材料的制備與性能研究[D]. 王美月.北京化工大學 2016
[3]常壓干燥制備彈性塊狀硅氣凝膠[D]. 蔡龍.浙江大學 2016
[4]SiC摻雜硅氣凝膠及復合板的制備和保溫系統(tǒng)有限元模擬[D]. 朱進.天津大學 2014
[5]二氧化硅氣凝膠隔熱材料制備及其隔熱性能研究[D]. 畢海江.中國科學技術大學 2014
[6]不同孔徑二氧化硅氣凝膠的制備及其負載藥物性能的研究[D]. 張小勇.河南大學 2012
[7]Ni（Co）/SiO2復合氣凝膠催化劑的制備及性能研究[D]. 黃歡.中南大學 2011



本文編號：3728603