原子能科学技术
原子能科學技術
원자능과학기술
ATOMIC ENERGY SCIENCE AND TECHNOLOGY
2014年
6期
1100-1105
,共6页
闫彭%周斌%杜艾%李聪航
閆彭%週斌%杜艾%李聰航
염팽%주빈%두애%리총항
二氧化硅气凝胶%纳米结构%力学性能%异氰酸酯
二氧化硅氣凝膠%納米結構%力學性能%異氰痠酯
이양화규기응효%납미결구%역학성능%이청산지
silica aerogels%nanostructure%mechanical property%isocyanate
采用有机无机复合的方式,制得异氰酸酯增强的SiO2气凝胶。将硅酸甲酯(TMOS)、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)、3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)配成混合硅源,经水解缩聚后形成凝胶,老化后浸泡在含六亚甲基二异氰酸酯单体(HDI)的乙腈溶液中,最后经CO2超临界干燥,获得了具有良好机械性能的SiO2气凝胶。制备过程中引入的MTMS增加了凝胶与有机物间的浸润性,与使用有机物低聚体相比,使用单体可使有机物更易进入凝胶网络,反应更充分,形成纳米尺度更均匀的复合气凝胶。复合后的气凝胶密度为330mg/cm3、比表面积为446.3m2/g、热导率为0.068W·m-1·K-1,该气凝胶良好的力学性能(压缩强度为19.96MPa、压缩模量为82.37MPa)使气凝胶的机械加工成为可能。
採用有機無機複閤的方式,製得異氰痠酯增彊的SiO2氣凝膠。將硅痠甲酯(TMOS)、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)、3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)配成混閤硅源,經水解縮聚後形成凝膠,老化後浸泡在含六亞甲基二異氰痠酯單體(HDI)的乙腈溶液中,最後經CO2超臨界榦燥,穫得瞭具有良好機械性能的SiO2氣凝膠。製備過程中引入的MTMS增加瞭凝膠與有機物間的浸潤性,與使用有機物低聚體相比,使用單體可使有機物更易進入凝膠網絡,反應更充分,形成納米呎度更均勻的複閤氣凝膠。複閤後的氣凝膠密度為330mg/cm3、比錶麵積為446.3m2/g、熱導率為0.068W·m-1·K-1,該氣凝膠良好的力學性能(壓縮彊度為19.96MPa、壓縮模量為82.37MPa)使氣凝膠的機械加工成為可能。
채용유궤무궤복합적방식,제득이청산지증강적SiO2기응효。장규산갑지(TMOS)、갑기삼갑양기규완(MTMS)、3-안병기삼을양기규완(APTES)배성혼합규원,경수해축취후형성응효,노화후침포재함륙아갑기이이청산지단체(HDI)적을정용액중,최후경CO2초림계간조,획득료구유량호궤계성능적SiO2기응효。제비과정중인입적MTMS증가료응효여유궤물간적침윤성,여사용유궤물저취체상비,사용단체가사유궤물경역진입응효망락,반응경충분,형성납미척도경균균적복합기응효。복합후적기응효밀도위330mg/cm3、비표면적위446.3m2/g、열도솔위0.068W·m-1·K-1,해기응효량호적역학성능(압축강도위19.96MPa、압축모량위82.37MPa)사기응효적궤계가공성위가능。
The reinforced silica aerogels with isocyanate were prepared by the method of organic-inorganic-hybrid . The gels were produced by hydrolysis and condensation polymerization of tetramethoxysilane (TMOS) ,methyltrimethoxysilane (MTMS) and (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES) with water ,aged and then immersed in acetonitrile with the monomer of hexamethylene diisocyanate (HDI ) , supercritically dried by CO2 to form mechanically strong silica aerogels .In this work ,replacing TMOS with some MTMS improves the infiltration between silica gels and HDI .Comparing with oligomer ,monomers can infiltrate into the network of gel more easily and make the reaction more amplified ,ultimately ,forming the nano-scale network more uniform .The good mechanical properties of the reinforced aerogels (compressive modulus 82.37 MPa and compression strength 19.96 M Pa) make the machining of aerogels as possible .