一个或两个烃基的硅氧烷为原料，蒸馏水和醇类为溶剂，采用一锅法，经过溶胶-凝胶法制备湿凝胶，然后常压干燥得到块状疏水酚醛树脂/二氧化硅复合气凝胶。本发明制备的酚醛树脂/二氧化硅复合气凝胶成块性好，孔隙率高，具有良好的疏水性和一定的力学强度，热导率低，制备工艺简单，不需要其他有机溶剂进行溶剂交换，无需额外的表面改性步骤，周期短，成本低。制备的酚醛树脂/二氧化硅复合气凝胶可应用于建筑节能、石油化工、污水处理等领域。与现有技术相t匕，本发明的优势在于:
(1)本发明方法在常压下进行，不需要超临界设备，工艺简单，成本低，安全性高；
(2)另外本发明方法不需要后续的有机溶剂交换和表面疏水改性处理，生产周期短，便于进行工业化生产。
【附图说明】
[0021]图1是本发明的一个实施方式中制备的块体酚醛树脂/ 二氧化硅复合气凝胶实物照片；
图2是蒸馏水在本发明的一个实施方式中制备的块体酚醛树脂/二氧化硅复合气凝胶上的接触角照片，接触角为168° ；
图3是本发明的一个实施方式中制备的块体酚醛树脂/二氧化硅复合气凝胶的扫描电镜照片；
图4是本发明的一个实施方式中制备的块体酚醛树脂/二氧化硅复合气凝胶孔径分布图；
图5是本发明的一个实施方式中制备的块体酚醛树脂/二氧化硅复合气凝胶在空气气氛中的热重曲线，二氧化硅的质量百分含量为20%。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图和下述实施方式进一步说明本发明，应理解，附图及下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。
[0023]本发明属于复合纳米多孔材料制备技术领域，涉及一种块状疏水酚醛树脂/ 二氧化硅复合气凝胶及其制备方法，所述的复合气凝胶是一种孔径分布为2?500nm，优选为5?70nm ；BET比表面积高达1000m2.g 1 (BET比表面积为100?1000m2.g_l)，表观密度为0.05?0.85g.cm 3，优选为0.05?0.25g.cm3，孔隙率为40?97.5%，对水的接触角为90?180。，热导率为0.10?0.01W.m 1.k \优选为0.10?0.04W.m 1.k \弹性模量为1?30MPa，压缩强度为0.5?60MPa，外观为块状米黄色材料。其制备方法是以酚类、醛类、氨基硅烷以及带有一个或两个烃基的硅氧烷为原料，蒸馏水和醇类为溶剂，采用一锅法，经过溶胶-凝胶法制备湿凝胶，然后常压干燥得到块状疏水酚醛树脂/ 二氧化硅复合气凝胶。本发明制备的酚醛树脂/ 二氧化硅复合气凝胶成块性好，孔隙率高，具有良好的疏水性和一定的力学强度，热导率低，制备工艺简单，不需要其他有机溶剂进行溶剂交换，无需额外的表面改性步骤，周期短，成本低。制备的酚醛树脂/二氧化硅复合气凝胶可应用于建筑节能、石油化工、污水处理等领域。
[0024]本发明中块状疏水酚醛树脂/ 二氧化硅复合气凝胶，外观为米黄色块状材料，表面为疏水性，具有多孔结构，比表面积高，密度低，热导率低。
[0025]本发明还提供任一上述的块状疏水酚醛树脂/ 二氧化硅复合气凝胶的制备方法，所述方法包括以下步骤:
(1)将一定量的酚类、醛类、氨基硅烷以及带有一个或两个烃基的硅氧烷，蒸馏水和醇类进行混合，搅拌10?120min得到透明溶胶；其中酚类、醛类、氨基硅烷、含一个或两个烃基的硅氧烷、蒸馏水、醇类的摩尔比为1: (0.5?7.5): (0.1?3.5): (0.1?8.5): (1.5?45): (10?70)，其中氨基硅烷摩尔比优选为0.7?2.5，蒸馏水的摩尔比优选为18?45，醇类的摩尔比优选为20?50 ;
(2)将上述透明溶胶进行凝胶化，凝胶化温度为20?95°C，优选凝胶化温度为60?70°C，凝胶化时间为1?20h，得到酚醛树脂/ 二氧化硅复合湿凝胶；
(3)将步骤(2)得到的凝胶在常压下进行自然干燥或加热烘干，制备得到块状疏水性酚醛树脂/二氧化硅复合气凝胶。
[0026]步骤⑴所述的酚类为苯酚，邻甲酚，对甲酚，间甲酚，2，6-二甲酚，2，5-二甲酚，3,4- 二甲酚，2,3, 5-三甲酚，3，5- 二甲酚，间苯二酚中的至少一种。
[0027]步骤⑴所述的醛类为甲醛，糠醛，5-羟甲基糠醛，5-溴糠醛，5-甲基糠醛，5-苯基-2-糠醛，3-糠醛中的至少一种。
[0028]步骤⑴所述的氨基??圭烧为3_氨丙基二乙氧基??圭烧、3_氨丙基二甲氧基??圭烧、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基二甲基甲氧基硅烷、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基??圭烧、N- ( β -氨乙基-氨丙基二甲氧基??圭烧、3-氨丙基甲基二乙氧基??圭烧中的至少一种。
[0029]步骤(1)所述的含一个或两个烃基的硅氧烷是甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基石圭烧、甲基二乙氧基??圭烧、—甲基—乙氧基5圭烧、乙基二甲氧基??圭烧、—乙基—甲氧基石圭烧、—乙基—乙氧基5圭烧、乙稀基二甲氧基??圭烧、乙稀基二乙氧基??圭烧、甲基乙稀基—甲氧基石圭烧、八甲基—5圭氧烧、羊基二乙氧基5圭烧、氣丙基二乙氧基5圭烧、甲基二氣5圭烧、—甲基二氯硅烷、乙基三氯硅烷、二乙基二氯硅烷中的至少一种。优选甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一种。
[0030]步骤⑴所述的醇类为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、叔丁醇中的至少一种。
[0031]步骤(3)中的干燥温度为20?200°C，干燥时间为1?72h。
[0032]与现有技术相比，本发明的优势在于: (1)本发明方法在常压下进行，不需要超临界设备，工艺简单，成本低，安全性高；
(2)另外本发明方法不需要后续的有机溶剂交换和表面疏水改性处理，生产周期短，便于进行工业化生产；
(3)采用本发明制备的复合气凝胶具有良好的疏水性和成块性，可广泛用于建筑隔热保温，污水处理，石油化工，催化剂载体，太阳能收集等众多领域。
[0033]图1是本发明的一个实施方式中制备的块体酚醛树脂/ 二氧化硅复合气凝胶实物照片；
图2是蒸馏水在本发明的一个实施方式中制备的块体酚醛树脂/二氧化硅复合气凝胶上的接触角照片，接触角为168° ；
图3是本发明的一个实施方式中制备的块体酚醛树脂/二氧化硅复合气凝胶的扫描电镜照片；
图4是本发明的一个实施方式中制备的块体酚醛树脂/二氧化硅复合气凝胶孔径分布图；
图5是本发明的一个实施方式中制备的块体酚醛树脂/二氧化硅复合气凝胶在空气中的失重图，二氧化硅的质量百分含量为20%。
[0034]以下结合附图和下述实施方式进一步说明本发明，应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容做出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的温度、时间等也仅是合适范围中的一个示例，即、本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
[0035]实施例1
将苯酚1.5g，甲醛1.5g，3-氨丙基三甲氧基硅烷2.5g，甲基三甲氧基硅烷3.0g，蒸馏水
5.0g,乙醇20g，充分搅拌混合lOmin得到透明溶胶，50°C下凝胶10h得到湿凝胶。湿凝胶在50°C的常压环境下干燥48h，得到酚醛树脂/ 二氧化硅复合气凝胶。上述酚醛树脂/ 二氧化硅复合气凝胶的密度为0.20g.cm3，孔隙率88.2%, BET比表面积为200m2.g \蒸馏水与表面形成的接触角为128°，孔径分布为10?lOOnm，弹性模量5MPa，压缩强度11.5MPa，热导率0.035W.!!!1.k1，二氧化硅含量为35%。从图1中可以看出，所述复合气凝胶为块体，实际颜色为米黄色。
[0036]实施例2