[發明專利]用于有機單片凝膠的隔熱組合物及其用途和制備方法

在審

• 申請號: 201380054232.9
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN104755419A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 本杰明·斯沃博達;布魯諾·杜福爾;菲利普·索恩塔格;克里斯多夫·多米尼亞克
• 申請（專利權）人: 哈金森公司
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 董科

1.一種膠化碳基組合物，用于形成一種能夠通過熱分解形成多孔單片碳的有機聚合單片凝膠，所述組合物基于一種至少部分源自于(聚)酚R和(聚)甲醛F的樹脂，并且具有小于或等于40mW.m^-1.K^-1的熱導率，其特征在于，所述膠化碳基組合物包含至少一種水溶性陽離子聚電解質P。

2.根據權利要求1所述的碳基組合物，其特征在于，其包含所述(聚)酚R和(聚)甲醛F在一種水溶劑W中進行聚合反應的產物，該聚合反應在溶解于該溶劑的所述至少一種陽離子聚電解質P和一種催化劑的存在下進行。

3.根據權利要求2所述的碳基組合物，其特征在于，所述聚合反應的產物包含0.2％至2％質量分數的所述至少一種陽離子聚電解質P。

4.根據權利要求2或3所述的碳基組合物，其特征在于，所述聚合反應的產物包含所述至少一種陽離子聚電解質P，其與所述(聚)酚R和(聚)甲醛F的質量比P/(R+F)為2％至10％。

5.根據權利要求2-4中任一項權利要求所述的碳基組合物，其特征在于，所述聚合反應的產物包含所述至少一種陽離子聚電解質P，其與所述(聚)酚R、(聚)甲醛F和水溶劑W的質量比P/(R+F+W)為0.3％至2％。

6.根據權利要求1-5中任一項權利要求所述的碳基組合物，其特征在于，所述至少一種水溶性陽離子聚電解質P是一種有機聚合物，其選自以下基團，包括：季銨鹽、聚氯化乙烯基吡啶、聚乙亞胺、聚乙烯基吡啶、聚烯丙胺鹽酸鹽，聚甲基丙烯酸乙酯基三甲基氯化銨、二甲基氯化銨丙烯酰胺共聚物和它們的混合物。

7.根據權利要求6所述的碳基組合物，其特征在于，所述至少一種水溶性陽離子聚電解質是一種鹽，其包括來源于選自聚二甲基二烯丙基鹵化銨的季銨鹽單元，并且其優選聚二甲基二烯丙基氯化銨或聚二甲基二烯丙基溴化銨。

8.根據前述權利要求中任一項權利要求所述的碳基組合物，其特征在于，其具有：

——400m²/g至1200m²/g之間的比表面積，和/或

——0.1cm³/g至3cm³/g之間的孔隙體積，和/或

——3nm至30nm之間的平均孔徑，和/或

——0.04至0.4之間的密度。

9.前述權利要求中任一項權利要求所述的碳基組合物的用途，其用于建筑物的隔熱。

10.一種制備如權利要求1至8所述的碳基組合物的方法，其特征在于其包括：

a)為了得到一種基于上述樹脂的溶液，在所述至少一種陽離子聚電解質P和催化劑的存在下，將所述(聚)酚R和(聚)甲醛F溶解于一種水溶劑W中進行聚合反應，

b)將步驟a)中所得的溶液進行膠化，從而得到一種所述樹脂的凝膠，然后

c)將步驟b)中所得的凝膠進行干燥，從而得到所述有機聚合單片凝膠。

11.根據權利要求10所述的制備方法，其特征在于，步驟a)可通過使用所述至少一種陽離子聚電解質P來實施：

——該聚電解質P在該組合物中的質量分數為0.2％至2％，和/或

——該聚電解質P與所述(聚)酚R和(聚)甲醛F的質量比P/(R+F)為2％至10％，和/或

——該聚電解質P與所述(聚)酚R、(聚)甲醛F和水溶劑W的質量比P/(R+F+W)為0.3％and?2％。

12.根據權利要求10或11所述的制備方法，其特征在于：

——步驟a)在環境溫度下實施，將所述(聚)酚R和所述至少一種陽離子聚電解質P溶解于所述水溶劑中，該溶劑優選包含水，然后，通過向得到的該溶液中加入所述(聚)甲醛F和所述酸性或堿性催化劑，此后，

——步驟b)通過在烘箱中將所述溶液固化而實施。

13.根據權利要求10-12中任一項權利要求所述的制備方法，其特征在于，步驟c)在濕潤的空氣中進行干燥，例如在烘箱中，無需溶劑交換或超臨界流體干燥，從而得到所述有機聚合單片凝膠，其具有：

——400m²/g至1200m²/g之間的比表面積，和/或

——0.1cm³/g至3cm³/g之間的孔隙體積，和/或

——3nm至30nm之間的平均孔徑，和/或

——0.04至0.4之間的密度。