将苯酚1.5g，甲醛2.0g, 3-氨丙基三甲氧基硅烷2.5g，甲基三乙氧基硅烷3.5g，蒸馏水5.0g,乙醇25g，充分搅拌混合50min得到透明溶胶，60°C下凝胶5h得到湿凝胶。湿凝胶在40°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0.15g.cm 3，孔隙率91.0%, BET比表面积为570m2.g \从图2中可以看出蒸馏水与表面形成的接触角为138°，从图3和图4可以看出孔径分布为7?120nm,弹性模量2MPa，压缩强度3.5MPa，热导率0.03W.m 1.k、二氧化硅含量为47 %。
[0037]实施例3
将间苯二酚1.45g，甲醛2.0g，N- ( β -氨乙基)-γ -氨丙基三甲氧基硅烷2.0g,甲基三甲氧基硅烷3.5g，蒸馏水5.0g,乙醇20g，充分搅拌混合80min得到透明溶胶，80°C下凝胶lh得到湿凝胶。湿凝胶在80°C的常压环境下干燥12h，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0.25g.cm 3，孔隙率85.0%, BET比表面积为300m2.g 蒸馏水与表面形成的接触角为168°，孔径分布为5?130nm，弹性模量8MPa，压缩强度15MPa，热导率0.04W.m 1.k \从图5可以看出二氧化硅含量为20%。
[0038]实施例4
将间苯二酉分1.45g,甲酸3.0g,N-( β -氨乙基)_ Υ -氨丙基三甲氧基娃烧4.0g,甲基三甲氧基硅烷3.5g，蒸馏水5.0g,乙醇20g，充分搅拌混合20min得到透明溶胶，30°C下凝胶4h得到湿凝胶。湿凝胶在60°C的常压环境下干燥18h，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0.35g.cm 3，孔隙率79.0%, BET比表面积为610m2 *g \蒸馏水与表面形成的接触角为120°，孔径分布为10?lOOnm，弹性模量18MPa,压缩强度45MPa，热导率0.06W.m 1.k \ 二氧化硅含量为70 %。
[0039]实施例5
将间苯二酚1.45g，糠醛9.0g，N- ( β -氨乙基)-γ -氨丙基三甲氧基硅烷3.0g,甲基三甲氧基硅烷3.0g，蒸馏水10.0g,乙醇25g，充分搅拌混合40min得到透明溶胶，90°C下凝胶lh得到湿凝胶。湿凝胶在100°C的常压环境下干燥10h，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0.18g.cm 3，孔隙率89.2%, BET比表面积为350m2 *g \蒸馏水与表面形成的接触角为140°，孔径分布为10?150nm，弹性模量3MPa，压缩强度6MPa，热导率0.042W.m 1.k1，二氧化硅含量为10%。
[0040]实施例6
将苯酚2.0g,糠醛8.0g，N- ( β -氨乙基)-γ -氨丙基三甲氧基硅烷3.0g,甲基三甲氧基石圭烧4.0g,蒸懼水10.0g,乙醇40g,充分搅拌混合lOOrnin得到透明溶胶,90°C下凝胶lh得到湿凝胶。湿凝胶在100°C的常压环境下干燥10h，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0.18g.cm 3，孔隙率89.2%, BET比表面积为590m2 *g \蒸馏水与表面形成的接触角为156°，孔径分布为10?200nm，弹性模量IMPa，压缩强度0.5MPa，热导率0.03W.m 1.k \ 二氧化硅含量为28 %。
【主权项】
1.一种块状疏水酚醛树脂/ 二氧化硅复合气凝胶，其特征在于，所述酚醛树脂/ 二氧化硅复合气凝胶中二氧化硅的质量百分含量为10?70%，所述合气凝胶的表面具有起疏水作用的多孔结构，所述复合气凝胶表面对水的接触角为90?180°。2.根据权利要求1所述的复合气凝胶，其特征在于，所述复合气凝胶的孔隙率为40?97.5%，孔径分布为2?500nm。3.根据权利要求1或2所述的复合气凝胶，其特征在于，所述复合气凝胶的BET比表面积为 100 ?1000m2.g、4.根据权利要求1-3所述的复合气凝胶，其特征在于，所述复合气凝胶的表观密度为0.05?0.85g.cm 3，弹性模量为1?30MPa，压缩强度为0.5?60MPa，热导率为0.01?0.10W.m 1.k 1。5.一种制备权利要求1-4中任一所述酚醛树脂/ 二氧化硅复合气凝胶的方法，其特征在于，所述方法包括: 1)将一定摩尔比的酚、醛、氨基硅烷、含一个或两个烃基的硅氧烷、蒸馏水以及醇，混合搅拌得到透明溶胶，其中，酚、醛、氨基硅烷、含一个或两个烃基的硅氧烷、蒸馏水以及醇的摩尔比为 1: (0.5 ?7.5): (0.1 ?3.5): (0.1 ?8.5): (1.5 ?45): (10 ?70); 2)将步骤1)中制备的透明溶胶进行凝胶化，得到酚醛树脂/二氧化硅复合湿凝胶； 3)将步骤2)制备酚醛树脂/二氧化硅复合湿凝胶在常压下进行干燥处理，即得所述块状疏水性酚醛树脂/二氧化硅复合气凝胶。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤1)中，氨基硅烷摩尔量为酚摩尔量的0.7?2.5倍，蒸馏水的摩尔量为酚摩尔量的18?45倍，醇摩尔量为酚摩尔量的20?50倍。7.根据权利要求5或6所述方法，其特征在于，步骤1)中，酚为苯酚、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。8.根据权利要求5-7中任一所述的方法，其特征在于，步骤1)中，醛为甲醛、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。9.根据权利要求5-8中任一所述的方法，其特征在于，步骤1)中，氨基硅烷为3-氨丙基二乙氧基??圭烧、3-氨丙基二甲氧基??圭烧、二乙烯二胺基丙基二甲氧基??圭烧、3-氨丙基二甲基甲氧基石圭烧、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基??圭烧、N- ( β -氨乙基-氨丙基二甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的至少一种。10.根据权利要求5-9中任一所述的方法，其特征在于，步骤1)中，含一个或两个烃基的石圭氧烧是甲基二甲氧基??圭烧、—甲基—甲氧基5圭烧、甲基二乙氧基??圭烧、—甲基—乙氧基石圭烧、乙基二甲氧基??圭烧、一乙基一甲氧基5圭烧、一乙基一乙氧基5圭烧、乙稀基二甲氧基石圭烧、乙稀基二乙氧基??圭烧、甲基乙稀基—甲氧基石圭烧、八甲基—石圭氧烧、羊基二乙氧基石圭烧、氯丙基三乙氧基硅烷、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、乙基三氯硅烷、二乙基二氯硅烷中的至少一种。11.根据权利要求5-10中任一所述的方法，其特征在于，步骤1)中，醇为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、叔丁醇中的至少一种。12.根据权利要求5-11中任一所述方法，其特征在于，步骤2)中，凝胶化的温度为20?95°C，凝胶化的时间为1?20小时。13.根据权利要求5-12中任一所述方法，其特征在于，步骤3)中，干燥温度为20?200C，干燥时间为1?72小时。
【专利摘要】本发明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，所述酚醛树脂/二氧化硅复合气凝胶中二氧化硅的质量百分含量为10～70％，所述合气凝胶的表面具有起疏水作用的多孔结构，所述复合气凝胶表面对水的接触角为90～180°。本发明的酚醛树脂/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。
【IPC分类】C08L61/08, C08J3/075, C08J9/28, C08L61/12, C08K3/36, C08L61/10
【公开号】CN105295298
【申请号】CN201410312000
【发明人】李永前
【申请人】李永前
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2014年6月27日