熱断熱と強度を強化したポリシロキサン結合シリカエアロゲル

SIO2エアロゲルの機械的特性を改善するために、PHMS/VTES-SIO2コンポジットエアロゲル（P/V-SIO2）を調製しました。カップリング剤としてビニルトリエトキシシラン（VTES）を使用して、PHMS/VTES複合体は、ポリヒドロメチルシロキサン（PHMS）およびVTEとの添加反応を行い、無機シリカゾルと反応して有機無機複合体エアロゲルを調製することにより調製されました。PHMS/VTES複合体は、エアロゲル粒子にコーティング構造を形成し、複合エアロゲルのネットワーク構造を強化します。複合エアロゲルは、高い特定の表面積と優れた熱断熱特性を維持でき、より良い機械的特性を持っています。調製中に反応メカニズムを研究し、複合エアロゲルの構造と特性に対する有機成分の効果について説明しました。私たちが準備した複合エアロゲルは、室温で0.03773 W・M-1・K-1の熱伝導率と1.87 MPaの圧縮強度を持っています。圧縮強度は、無機SiO2エアロゲルのそれよりも数倍大きくなります。有機無機複合エアロゲルは、優れた包括的な特性を備えており、シリコンベースのエアロゲルの散布フィールドを拡大するのに役立ちます。

In order to improve the mechanical properties of SiO2 aerogels, PHMS/VTES-SiO2 composite aerogels (P/V-SiO2) were prepared. Using vinyltriethoxysilane (VTES) as a coupling agent, the PHMS/VTES complex was prepared by conducting an addition reaction with polyhydromethylsiloxane (PHMS) and VTES and then reacting it with inorganic silica sol to prepare the organic-inorganic composite aerogels. The PHMS/VTES complex forms a coating structure on the aerogel particles, enhancing the network structure of the composite aerogels. The composite aerogels can maintain the high specific surface area and excellent thermal insulation properties, and they have better mechanical properties. We studied the reaction mechanism during preparation and discussed the effects of the organic components on the structure and properties of the composite aerogels. The composite aerogels we prepared have a thermal conductivity of 0.03773 W·m-1·K-1 at room temperature and a compressive strength of 1.87 MPa. The compressive strength is several times greater than that of inorganic SiO2 aerogels. The organic-inorganic composite aerogels have excellent comprehensive properties, which helps to expand the application fields of silicon-based aerogels.