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CN119873839A - 一种常压干燥无溶剂置换快速制备超疏水二氧化硅气凝胶整料的方法 - Google Patents

一种常压干燥无溶剂置换快速制备超疏水二氧化硅气凝胶整料的方法 Download PDF

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CN119873839A CN202510181194.8A CN202510181194A CN119873839A CN 119873839 A CN119873839 A CN 119873839A CN 202510181194 A CN202510181194 A CN 202510181194A CN 119873839 A CN119873839 A CN 119873839A
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Wuhan University WHU
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Abstract

本发明公开了一种常压干燥无溶剂置换快速制备超疏水二氧化硅气凝胶整料的方法，属于气凝胶材料技术领域。本发明以二氧化硅粉、季铵碱和水混合反应所得季铵碱硅酸盐溶液WG[(R4N)+]为主要的硅源，通过季铵根离子对硅酸根离子的络合作用，在一定的pH下凝胶化，可加强凝胶的骨架结构。凝胶无需长时间老化，无需低表面张力溶剂多次置换，制备流程耗时短，且对干燥温度要求不高，所得气凝胶干燥时不易碎裂。所制备的二氧化硅气凝胶整料具有高比表面积、低密度、低导热系数和超疏水性等优异的性能。

Description

一种常压干燥无溶剂置换快速制备超疏水二氧化硅气凝胶整 料的方法
技术领域
本发明涉及气凝胶材料技术领域，尤其涉及一种常压干燥无溶剂置换快速制备超疏水二氧化硅气凝胶整料的方法。
背景技术
气凝胶具有许多显著的性能具有极高孔隙率、高比表面积、低密度、超低介电常数和低导热率，被认为是第三代绝缘材料，是迄今发明的最好的绝缘材料之一。二氧化硅气凝胶能广泛应用于吸附剂、保温材料、催化剂、传感器和介质等领域，具有很大的市场潜力。
虽然二氧化硅气凝胶具有优异的性能，但是在制备方法上还存在一定的不足，限制了二氧化硅气凝胶材料的推广和应用。二氧化硅气凝胶的制备多采用超临界干燥技术，例如公开号为CN101863479A的中国发明专利提供了一种用高压液态介质进行超临界干燥制备二氧化硅气凝胶的方法，包括如下步骤：（1）、在pH=3~5的酸性条件下，加入四氯化硅和水搅拌反应，然后用氨水调节pH=8~10，再加入水和乙醇，进行水解-缩聚反应形成醇凝胶；（2）、将醇化后的凝胶装入高压反应釜，将高压液态介质充入反应釜,充满后将反应釜缓慢升温直至达到超临界压力；（3）、然后边缓慢升温边缓慢释放出介质气体，直至釜内压力与外部大气压均衡，打开反应釜，取出样品，干燥。此类工艺能够保持凝胶结构的完整性，避免了毛细管力导致的结构坍塌。但其干燥过程在一定的压力下进行，具有危险性，难以大规模使用。此外，冷冻干燥技术利用溶剂在湿凝胶中的凝固和升华，可避免毛细管应力的影响，但溶剂由液体变固体时可能对气凝胶的结构产生一定的破坏，对一些材料不适用。以上两种方法都需要进行多次的溶剂置换，耗费有机试剂和时间。
公开号为CN111232990A的中国发明专利公开了一种溶剂蒸汽交换法高效制备二氧化硅气凝胶的方法，包括如下制备过程：（1）将水玻璃水解的混合液经过强酸性阳离子交换树脂去除Na+，得到硅酸，再加入三甲基氯硅烷和氨水，制得湿凝胶；（2）将湿凝胶陈化处理，然后加入改性液中浸泡，制得改性的湿凝胶；（3）将改性的湿凝胶利用丙酮/正已烷蒸汽进行溶剂交换，制得溶剂交换的湿凝胶；（4）将溶剂交换的湿凝胶进行常压干燥，即可得到疏水性二氧化硅气凝胶。该发明的方法与直接使用正己烷溶剂交换相比，溶剂交换效率更快，使用的溶剂更少，避免了溶剂交换周期长和溶剂浪费大的问题，并且可以保持完整的二氧化硅气凝胶结构。常压干燥技术条件相对简单，但通常需要对凝胶进行表面改性，且溶剂置换也不可避免，否则凝胶容易发生破碎。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，在本发明的第一方面，提供了一种工艺便捷的常压干燥无溶剂置换快速制备超疏水二氧化硅气凝胶整料的方法，包括如下步骤：
（1）将二氧化硅、季铵碱、水混合加热反应至二氧化硅完全溶解，得到季铵碱硅酸盐溶液WG[(R4N)+]；
（2）将醇、硅酸酯加至季铵碱硅酸盐溶液WG[(R4N)+]中并混合，得到溶胶；
（3）将强酸溶液加入溶胶中形成凝胶；
（4）凝胶经老化处理，随后在一定温度下浸泡于酸性溶液中，至凝胶呈酸性，得到酸性湿凝胶；
（5）将酸性湿凝胶在一定温度下浸泡于疏水改性剂中做改性处理，得到改性湿凝胶；
（6）改性湿凝胶在常压下进行干燥，得到超疏水二氧化硅气凝胶整料。
优选的，所述步骤（1）中，季铵碱包括四甲基氢氧化铵（Tetramethylammoniumhydroxide，TMAOH）、四乙基氢氧化铵（Tetraethyl ammonium hydroxide，TEAOH）、四丙基氢氧化铵（Tetrapropylammonium hydroxide，TPAOH）中的至少一种。
优选的，所述步骤（1）中，季铵碱、水和二氧化硅的质量比为1~‍1.5:2.5~4:1.25~2。
制备中，过低的二氧化硅含量易导致气凝胶发生破碎，季铵碱、水和二氧化硅的用量宜控制在本发明优选比例范围内。
优选的，所述步骤（1）中，加热反应的温度为60~100 ℃，时间为6~20 h。
优选的，所述步骤（2）中，醇包括甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇中的至少一种；以形成凝胶时醇加入量占整体凝胶体积百分比计，醇加入量≥50%。
当醇的添加量低于优选范围时会影响气凝胶的结构和疏水改性效果，因此其添加量宜控制为≥50%。
优选的，所述步骤（2）中，硅酸酯包括正硅酸四甲酯（Tetramethylorthosilicate，TMOS）、正硅酸四乙酯（Tetraethyl orthosilicate，TEOS）、正硅酸四丙酯（Tetrapropoxysilane，TPOS）、多聚硅酸酯中的至少一种；硅酸酯与季铵碱硅酸盐溶液WG[(R4N)+]提供的硅原子摩尔比为0~0.4:1。
硅酸酯可替代WG[(R4N)+]作为硅源，在本发明优选的范围内，本领域技术问题可根据实际需求添加适量或不添加硅酸酯，但不应超过上述范围。若添加量大于这个范围，则气凝胶易发生破碎。
优选的，所述步骤（2）中，混合的温度为0~25 ℃，时间为10~30 min。
优选的，所述步骤（3）中，强酸溶液的溶剂包括醇、水中的至少一种，强酸包括硫酸、盐酸、硝酸中的至少一种；凝胶的pH为8~10。
优选的，所述步骤（4）中，将凝胶静置0~2 h后浸泡在酸性溶液中，于45~70 ℃保温至凝胶呈酸性，得到酸性湿凝胶。
优选的，所述步骤（4）中，酸性溶液的溶剂包括醇、水中的至少一种，其中酸包括磷酸、柠檬酸、乙酸、草酸、硫酸、盐酸、硝酸中的至少一种；酸性溶液的加入量为凝胶体积的1~2倍。
优选的，所述步骤（5）中，将酸性湿凝胶浸泡在疏水改性剂中，于45~65 ℃保温做改性处理直至酸性湿凝胶中的酸性溶液完全排出。
优选的，所述步骤（5）中，疏水改性剂包括六甲基二硅氧烷、六甲基二硅氮烷中的一种；疏水改性剂的加入量为酸性湿凝胶体积的1~2倍。
优选的，所述步骤（6）中，干燥的温度为60~240 ℃，时间为1~6 h。
在本发明的第二方面，提供了一种导热系数低，密度小，具有高比表面积和孔隙率的超疏水二氧化硅气凝胶整料，采用本发明第一方面提供的方法制备而成。
优选的，所述超疏水二氧化硅气凝胶整料的比表面积为600~850 m2/g。
基于以上技术方案，本发明的设计构思与原理如下：
本发明设计利用季铵根阳离子与硅酸根离子的静电引力和络合作用，构成相对稳定且复杂的络合物结构。在一定的pH下凝胶化，可以增强气凝胶的骨架结构，形成规则的纤维状结构。在优选范围内，提高WG[(R4N)+]和醇的加入比例，有利于增强二氧化硅凝胶的结构，提高二氧化硅气凝胶骨架结构的稳定性。通过对凝胶疏水改性，降低毛细管应力对气凝胶结构的破坏作用。最后再进行常压干燥，可得到完整的超疏水二氧化硅气凝胶整料。本发明的硅源来源广泛，可用天然或者合成的二氧化硅作为硅源，硅酸酯可选择性使用。在常压下制备二氧化硅气凝胶，制备时间短，无需经过低表面张力溶剂置换，所得气凝胶干燥时不易破碎。同时其导热系数低，密度小，具有很高的比表面积和孔隙率，具有超疏水性。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
本发明提供了一种常压干燥无溶剂置换快速制备超疏水二氧化硅气凝胶整料的方法，具有常压下制备、生产时间短，无需溶剂置换的优势，在干燥时产物不易破碎，以高的效率实现了超疏水二氧化硅气凝胶整料的制备。
本发明提供了一种超疏水二氧化硅气凝胶整料，具有超疏水性及高比表面积和孔隙率，且其导热系数低，密度小，在各领域具有良好的应用前景。
附图说明
图1为实施例1所制超疏水二氧化硅气凝胶整料的电镜图；
图2为实施例1所制超疏水二氧化硅气凝胶整料的红外光谱图；
图3为实施例1所制超疏水二氧化硅气凝胶整料的水接触角测试图；
图4为实施例1所制超疏水二氧化硅气凝胶整料的实物图；
图5为实施例2所制超疏水二氧化硅气凝胶整料的电镜图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
实施例1
常压干燥无溶剂置换快速制备超疏水二氧化硅气凝胶整料的方法，步骤如下：
（1）将TPAOH、水和二氧化硅以比例8:12:5混合，在90 ℃加热搅拌至二氧化硅溶解完全，得到WG[(TPA+)]，备用；
（2）WG[(TPA+)]、乙醇按照质量比1:0.7混合搅拌10 min，得到溶胶；
（3）使用10 wt.%硫酸的醇水溶液（80 wt.%乙醇）加入溶胶中使其凝胶化形成凝胶，凝胶的pH为8.5；
（4）凝胶静置2 h后，将凝胶浸泡在同体积的20 wt.%硫酸水溶液中，于60 ℃保温2h，得到酸性湿凝胶；
（5）将酸性湿凝胶浸泡在2倍体积的六甲基二硅氧烷中，于60 ℃保温4 h，得到改性湿凝胶；
（6）改性湿凝胶在常压下于150 ℃干燥2 h，得到超疏水二氧化硅气凝胶整料。
通过扫描电子显微镜对本实施例所制超疏水二氧化硅气凝胶整料的微观结构进行观察，结果如图1所示。由图可见，超疏水二氧化硅气凝胶整料的骨架结构粗壮，未发生破碎。
通过红外光谱对超疏水二氧化硅气凝胶整料进行表征，结果如图2所示。由图可见，在1048 cm-1、757 cm-1和425 cm-1处的强而宽的的吸收峰可归因于Si-O-Si键的对称、非对称拉伸振动和弯曲振动，说明气凝胶以Si-O-Si为基本骨架结构。在2960 cm-1、1255 cm-1和843 cm-1处的窄而尖锐的吸收峰可归因于Si-CH3键的反对称伸缩振动、弯曲振动和对称伸缩振动，CH3基团是气凝胶疏水性的化学基础。
采用接触角测试仪（KRUSS DSA100S）（2 μL水滴）测试超疏水二氧化硅气凝胶整料的疏水性能，结果如图3所示。由图可见，其水接触角为166°，具有超疏水性。
超疏水二氧化硅气凝胶整料的实物照片如图4所示。图中白色产物为所制超疏水二氧化硅气凝胶整料，其结构均匀稳定，未发生破碎现象，表明本方法成功制备得到了目标材料。图中气凝胶漂浮在水上方，气凝胶上方的蓝色水滴呈现球形，，反映了该气凝胶材料良好的超疏水性。
此外，通过质量与体积比计算可得超疏水二氧化硅气凝胶整料的密度为0.11g /cm3；通过美国全自动比表面及孔隙度分析仪（Micromeritics ASAP 2460）测试其比表面积为758.64 m2/g；通过瑞典导热系数仪（Hot Disk TPS 2500S）参照标准ISO 22007-2测试其导热系数为0.044 W/m·K。以上结果表明，超疏水二氧化硅气凝胶整料的导热系数低，密度小，具有高的比表面积和孔隙率，具有超疏水性。
实施例2
常压干燥无溶剂置换快速制备超疏水二氧化硅气凝胶整料的方法，步骤如下：
（1）将TPAOH、水和二氧化硅以比例8:12:5混合，在90 ℃加热搅拌至二氧化硅溶解完全，得到WG[(TPA+)]，备用；
（2）WG[(TPA+)]、乙醇按照质量比1:1.4混合搅拌10 min，然后加入TEOS，WG[(TPA+)]与TEOS硅源比例为2:1，搅拌20 min，得到溶胶；
（3）使用10 wt.%硫酸水溶液加入溶胶中使其凝胶化形成凝胶，凝胶的pH为8.5；
（4）凝胶静置2 h后，将凝胶浸泡在同体积的20 wt.%硫酸水溶液中，于60 ℃保温2h，得到酸性湿凝胶；
（5）将酸性湿凝胶浸泡在2倍体积的六甲基二硅氧烷中，于60 ℃保温4 h，得到改性湿凝胶；
（6）改性湿凝胶在常压下于120 ℃干燥2 h，得到超疏水二氧化硅气凝胶整料。
本实施例的超疏水二氧化硅气凝胶整料的扫描电子显微镜图像如图5所示。结果表明，其骨架结构粗壮，未发生破碎。经测试，其密度为0.11 g/cm3，比表面积为687.75 m2/g，导热系数0.042 W/m·K，水接触角为164°，具有超疏水性。
实施例3
常压干燥无溶剂置换快速制备超疏水二氧化硅气凝胶整料的方法，步骤如下：
（1）将TMAOH、水和二氧化硅以比例19:56:25混合，在90 ℃加热搅拌至二氧化硅溶解完全，得到WG[(TMA+)]，备用；
（2）WG[(TMA+)]、异丙醇按照质量比1:1.8混合搅拌10 min，然后加入TEOS，WG[(TMA+)]与TEOS硅源比例为4:1，搅拌20 min，得到溶胶；
（3）使用10 wt.%硫酸水溶液加入溶胶中使其凝胶化形成凝胶，凝胶的pH为8.5；
（4）凝胶静置2 h后，将凝胶浸泡在同体积的20 wt.硫酸水溶液中，于60 ℃保温2h，得到酸性湿凝胶；
（5）将酸性湿凝胶浸泡在2倍体积的六甲基二硅氧烷中，于60 ℃保温4 h，得到改性湿凝胶；
（6）改性湿凝胶在常压下于150 ℃干燥2 h，得到超疏水二氧化硅气凝胶整料。
经测试，本实施例的超疏水二氧化硅气凝胶整料的密度为0.11 g/cm3，比表面积为721.25 m2/g，导热系数0.039 W/m·K，水接触角为162°，具有超疏水性。
实施例4
常压干燥无溶剂置换快速制备超疏水二氧化硅气凝胶整料的方法，步骤如下：
（1）将TEAOH、水和二氧化硅以比例17:22:11混合，在90 ℃加热搅拌至二氧化硅溶解完全，得到WG[(TEA+)]，备用；
（2）WG[(TEA+)]、甲醇按照质量比1:0.1混合搅拌10 min，然后加入TMOS，WG[(TEA+)]与TMOS硅源比例为3:1，搅拌20 min，得到溶胶；
（3）使用10 wt.%硫酸的醇水溶液（80 wt.%乙醇）加入溶胶中使其凝胶化形成凝胶，凝胶的pH为8.5；
（4）凝胶静置2 h后，将凝胶浸泡在同体积的20 wt.%硫酸的醇水溶液（50 wt.%乙醇）中，于60 ℃保温2 h，得到酸性湿凝胶；
（5）将酸性湿凝胶浸泡在2倍体积的六甲基二硅氧烷中，于60 ℃保温4 h，得到改性湿凝胶；
（6）改性湿凝胶在常压下于150 ℃干燥2 h，得到超疏水二氧化硅气凝胶整料。
经测试，本实施例的超疏水二氧化硅气凝胶整料的密度为0.11 g/cm3，比表面积为751.35 m2/g，导热系数0.043 W/m·K，水接触角为159°，具有超疏水性。
实施例5
常压干燥无溶剂置换快速制备超疏水二氧化硅气凝胶整料的方法，步骤如下：
（1）将TPAOH、水和二氧化硅以比例8:12:5混合，在90 ℃加热搅拌至二氧化硅溶解完全，得到WG[(TPA+)]，备用；
（2）WG[(TPA+)]、乙醇按照质量比1:1.4混合搅拌10 min，然后加入TEOS，WG[(TPA+)]与TEOS硅源比例为2:1，搅拌20 min，得到溶胶；
（3）使用10 wt.%硫酸水溶液加入溶胶中使其凝胶化形成凝胶，凝胶的pH为9.0；
（4）凝胶静置2 h后，将凝胶浸泡在同体积的20 wt.%硫酸水溶液中，于60 ℃保温2h，得到酸性湿凝胶；
（5）将酸性湿凝胶浸泡在2倍体积的六甲基二硅氮烷中，于60 ℃保温4 h，得到改性湿凝胶；
（6）改性湿凝胶在常压下于120 ℃干燥2 h，得到超疏水二氧化硅气凝胶整料。
经测试，本实施例的超疏水二氧化硅气凝胶整料的密度为0.11 g/cm3，比表面积为631.31 m2/g，导热系数0.044 W/m·K，水接触角为160°，具有超疏水性。
实施例6
常压干燥无溶剂置换快速制备超疏水二氧化硅气凝胶整料的方法，步骤如下：
（1）将TPAOH、水和二氧化硅以比例8:12:5混合，在90 ℃加热搅拌至二氧化硅溶解完全，得到WG[(TPA+)]，备用；
（2）WG[(TPA+)]、乙醇按照质量比1:0.7混合搅拌10 min，得到溶胶；
（3）使用10 wt.%盐酸的醇水溶液（80 wt.%乙醇）加入溶胶中使其凝胶化形成凝胶，凝胶的pH为8.5；
（4）凝胶静置2 h后，将凝胶浸泡在同体积的20 wt.%乙酸水溶液中，于60 ℃保温4h，得到酸性湿凝胶；
（5）将酸性湿凝胶浸泡在2倍体积的六甲基二硅氧烷中，于60 ℃保温4 h，得到改性湿凝胶；
（6）改性湿凝胶在常压下于120 ℃干燥2 h，得到超疏水二氧化硅气凝胶整料。
经测试，本实施例的超疏水二氧化硅气凝胶整料的密度为0.11 g/cm3，比表面积为683.35 m2/g，导热系数0.044 W/m·K，水接触角为158°，具有超疏水性。
对比例1
常压干燥无溶剂置换快速制备超疏水二氧化硅气凝胶的方法，步骤如下：
（1）将TPAOH、水和二氧化硅以比例8:12:5混合，在90 ℃加热搅拌至二氧化硅溶解完全，得到WG[(TPA+)]，备用；
（2）WG[(TPA+)]、乙醇按照质量比1:0.7混合搅拌10 min，得到溶胶；
（3）使用10 wt.%盐酸的醇水溶液（80 wt.%乙醇）加入溶胶中使其凝胶化形成凝胶，凝胶的pH为6；
（4）凝胶静置2 h后，将凝胶浸泡在同体积的20 wt.%硫酸水溶液中，于60 ℃保温4h，得到酸性湿凝胶；
（5）将酸性湿凝胶浸泡在2倍体积的六甲基二硅氧烷中，于60 ℃保温4 h，得到改性湿凝胶；
（6）改性湿凝胶在常压下于120 ℃干燥2 h，得到超疏水二氧化硅气凝胶碎料，未得到整料。
综上所述，本发明以二氧化硅粉、季铵碱和水混合反应所得季铵碱硅酸盐溶液WG[(R4N)+]为主要的硅源，通过季铵根离子对硅酸根离子的络合作用，在一定的pH下凝胶化，可加强凝胶的骨架结构。凝胶无需长时间老化，无需低表面张力溶剂多次置换，制备流程耗时短，且对干燥温度要求不高，所得气凝胶干燥时不易碎裂。所制备的二氧化硅气凝胶整料具有高比表面积、低密度、低导热系数和超疏水性等优异的性能，在相应领域具有良好的应用前景。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种常压干燥无溶剂置换快速制备超疏水二氧化硅气凝胶整料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将二氧化硅、季铵碱、水混合加热反应至二氧化硅完全溶解，得到季铵碱硅酸盐溶液WG[(R4N)+]；
（2）将醇、硅酸酯加至季铵碱硅酸盐溶液WG[(R4N)+]中并混合，得到溶胶；
（3）将强酸溶液加入溶胶中形成凝胶；
（4）凝胶经老化处理，随后在一定温度下浸泡于酸性溶液中，至凝胶呈酸性，得到酸性湿凝胶；
（5）将酸性湿凝胶在一定温度下浸泡于疏水改性剂中做改性处理，得到改性湿凝胶；
（6）改性湿凝胶在常压下进行干燥，得到超疏水二氧化硅气凝胶整料。
2.根据权利要求1所述的常压干燥无溶剂置换快速制备超疏水二氧化硅气凝胶整料的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，季铵碱包括四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵中的至少一种；季铵碱、水和二氧化硅的质量比为1~‍1.5:2.5~‍4:1.25~2。
3. 根据权利要求1所述的常压干燥无溶剂置换快速制备超疏水二氧化硅气凝胶整料的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，加热反应的温度为60~100 ℃，时间为6~20 h。
4.根据权利要求1所述的常压干燥无溶剂置换快速制备超疏水二氧化硅气凝胶整料的方法，其特征在于：醇包括甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇中的至少一种；以形成凝胶时醇加入量占整体凝胶体积百分比计，醇加入量≥50%；硅酸酯包括正硅酸四甲酯、正硅酸四乙酯、正硅酸四丙酯、多聚硅酸酯中的至少一种；硅酸酯与季铵碱硅酸盐溶液WG[(R4N)+]提供的硅原子摩尔比为0~0.4:1。
5. 根据权利要求1所述的常压干燥无溶剂置换快速制备超疏水二氧化硅气凝胶整料的方法，其特征在于：所述步骤（2）中，混合的温度为0~25 ℃，时间为10~30 min。
6.根据权利要求1所述的常压干燥无溶剂置换快速制备超疏水二氧化硅气凝胶整料的方法，其特征在于：所述步骤（3）中，强酸溶液的溶剂包括醇、水中的至少一种，强酸包括硫酸、盐酸、硝酸中的至少一种；凝胶的pH为8~10。
7. 根据权利要求1所述的常压干燥无溶剂置换快速制备超疏水二氧化硅气凝胶整料的方法，其特征在于：所述步骤（4）中，将凝胶静置0~2 h后浸泡在酸性溶液中，于45~70 ℃保温至凝胶呈酸性，得到酸性湿凝胶；酸性溶液的溶剂包括醇、水中的至少一种，其中酸包括磷酸、柠檬酸、乙酸、草酸、硫酸、盐酸、硝酸中的至少一种；酸性溶液的加入量为凝胶体积的1~2倍。
8. 根据权利要求1所述的常压干燥无溶剂置换快速制备超疏水二氧化硅气凝胶整料的方法，其特征在于：所述步骤（5）中，将酸性湿凝胶浸泡在疏水改性剂中，于45~65 ℃保温做改性处理直至酸性湿凝胶中的酸性溶液完全排出；疏水改性剂包括六甲基二硅氧烷、六甲基二硅氮烷中的一种；疏水改性剂的加入量为酸性湿凝胶体积的1~2倍。
9. 根据权利要求1所述的常压干燥无溶剂置换快速制备超疏水二氧化硅气凝胶整料的方法，其特征在于：所述步骤（6）中，干燥的温度为60~240 ℃，时间为1~6 h。
10.一种超疏水二氧化硅气凝胶整料，其特征在于：采用如权利要求1~9任一项所述的制备方法制成。
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