SiO2气凝胶的制备及其在隔热涂层织物中的应用

程 凯，吴明华，2，倪华钢，2

（1.浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室，浙江杭州 310018；2.浙江理工大学生态染整技术教育部工程研究中心，浙江杭州 310018）

由于地球气候异常，世界各地极端高温天气频繁出现，给人们的生产生活带来诸多不便，隔热涂层织物便应运而生。隔热涂层织物将具有隔热功能的涂层涂覆于织物表面，通过抑制涂层织物表面温度升高，降低织物覆盖物内部温度，从而隔热和降温。隔热涂层织物基本不消耗能源即可实现隔热降温功能，因此具有十分广阔的应用前景［1-3］。

作为一种结构可控的新型无机非金属材料，SiO2气凝胶拥有纳米级的多孔网络结构，并在孔隙中充满气态分散介质，孔隙率高达90%以上，是世界上导热系数最小的固体材料，在隔热材料领域应用广泛［4-5］。SiO2气凝胶的常规制备法是将硅醇盐或水玻璃作为硅源前驱体，通过溶胶-凝胶法制备出湿凝胶，再经老化与溶剂替换处理后，采用常压干燥工艺除去湿凝胶孔隙内的液体介质，从而获得结构完整的SiO2气凝胶［6］。但在常压干燥过程中，湿凝胶表面存在大量亲水性—OH，其孔隙结构承受着巨大的收缩压力，凝胶发生收缩、碎裂［7-8］，制备的SiO2气凝胶呈亲水性，在涂层过程中水性涂层胶润湿侵入，使用过程中容易吸收空气中的水蒸气，出现“填堵”现象，导致SiO2气凝胶的隔热性能严重下降［9］。因此，在常压干燥湿凝胶前，对其进行疏水性表面改性，在湿凝胶表面接枝疏水性基团，避免在常压干燥过程或涂层使用过程中孔隙结构被填堵破坏［10］。……