[發明專利]水分散疏水性粉末組合物和使用水分散疏水性粉末組合物制備漿紙和玻璃纖維的方法

有效

• 申請號: 201480032165.5
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN105263991A
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 俞正根;樸斗石;李銀鏞;韓廷昊
• 申請（專利權）人: 俞正根;萊姆泰克株式會社
• 主分類號: C08J3/03
• 分類號: C08J3/03;C08K7/26;C08K9/06;D21H21/56
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 嚴政;劉兵

技術領域

本發明涉及一種水分散疏水性粉末組合物和一種使用水分散疏水性粉末組合物制備產品的方法，更具體地，涉及一種水分散疏水性粉末組合物，其中疏水性粉末的性能不會被影響，并且它的均勻水分散狀態可以保持很長一段時間而不發生層分離，還涉及一種通過浸入(impregnate)疏水性粉末(例如氣凝膠)制備漿紙、漿板和玻璃纖維的方法。

背景技術

疏水性材料常用于絕緣，并且在疏水性材料中，氣凝膠是典型的絕緣材料。然而，氣凝膠的應用在很多工業領域都是不重要的，盡管其具有優異的絕緣性能、吸聲性能和隔聲性能。其中一個原因是氣凝膠的高價格，另外一個原因是因為缺少關于氣凝膠的疏水性的應用技術。

特別地，在絕緣涂料、絕緣涂層劑、絕緣板、絕緣纖維毯等的生產過程中，當一種具有很強疏水性的材料(例如氣凝膠)被混合作為絕緣材料時，絕緣產品的絕緣性能可能會顯著提高，并且其應用技術可以被積極地使用。由于絕緣材料的疏水性，應用技術中最難的挑戰之一是將絕緣材料(例如氣凝膠)和水溶性材料相混合。因此，為了得到水性凝膠溶液或水分散物，大量的添加劑組分或附加的工藝是有必要的。這種工藝可以被分為添加表面活性劑的化學方法和強制性物理混合方法。

首先，關于將作為疏水性粉末的氣凝膠和水溶性材料進行物理混合的方法，水溶性材料需要有一定程度或更高程度的粘度，并且根據水溶性材料的粘度以合適的速率混合是很重要的。

為了獲得足夠程度的粘性，優選使用大量的水溶性材料，然而，當加入過量的水溶性材料，可能會大大削弱最初的包括氣凝膠的混合物所要求的絕緣效果和隔音效果。

另外，當這樣獲得的水分散氣凝膠組合物被干燥時，會殘余過量的粘合劑材料，并且氣凝膠粉末會因其粘性凝聚或凝固，因此，和它的最初狀態相比顯示出較高的導熱系數。此外，由于水溶性粘合劑材料的影響，它的疏水性也會顯著減弱，氣凝膠的固有性能也會顯著降低。更進一步地，當將纖維或無紡布用水分散氣凝膠組合物浸入時，粘合劑可能會在干燥后變硬，纖維或無紡布可能會失去彈性。

同時，為了生產可商業化的氣凝膠無紡布，使用硅溶膠-凝膠工藝(silicasol-gelprocess)將硅膠浸入無紡布中，接著使用超臨界工藝進行干燥并且生產氣凝膠無紡布。然而，當應用超臨界工藝時，生產效率可能會降低，生產費用可能會增加。

為了克服上述缺陷，可以通過使用在室溫干燥得到的相對低價的氣凝膠來生產氣凝膠無紡布。氣凝膠無紡布通過在無紡布生產過程中噴射氣凝膠粉末的方法制得。在這種情況下，在生產過程中產生的灰塵可能會非常高，重量較低的氣凝膠可能會噴射至空氣中，無紡布中浸入的氣凝膠的量可能會不足。

另外，當氣凝膠在造紙過程中被浸入時，例如使用氣凝膠使紙絕緣時，疏水性氣凝膠可能會與在水中打散了的紙漿纖維發生相分離，使用氣凝膠制備絕緣紙存在一定程度的困難。

因此，只有在不使用粘合劑增加粘性的情況下，或者只有在使用最少量的粘合劑并且疏水性粉末(例如氣凝膠)被均勻混合或在水溶液中分散的情況下，才有可能在相關領域有多種應用。

(專利文件1)韓國專利申請號10-2011-0103450

發明內容

技術問題

本發明的一方面提供了一種水分散疏水性粉末組合物，該水分散疏水性粉末組合物可以保持很長一段時間均勻的水分散狀態而不發生層分離。

問題的解決方案

根據本發明的一個方面，提供了一種水分散疏水性粉末組合物，該水分散疏水性粉末組合物包括水、高吸水性聚合物(SAP)和疏水性粉末。

所述SAP優選包括選自由聚苯稀酰胺、聚丙烯酸、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、明膠、多聚糖、纖維素或其衍生物以及殼聚糖或它們的鹽組成的組中的至少一種。

所述SAP和所述水的重量比優選為1:50-1:1000。

所述SAP和所述疏水性粉末的重量比優選為1:10-1:500。

所述水分散疏水性粉末組合物的粘度優選為100-200,000cp。

疏水性粉末可以為選自由二氧化硅氣凝膠粉末、疏水性(Si、Ca、Al或Mg)_xO_y礦物粉末、用疏水性硅烷表面處理的無機化合物和用疏水性硅烷表面處理的有機化合物組成的組中的至少一種。

根據本發明的另一方面，提供了一種制備水分散組合物的方法，該方法包括：通過將水和高吸水性聚合物(SAP)混合制備具有凝膠態的水溶液；以及加入疏水性粉末并通過攪拌進行混合。疏水性粉末均勻地分散于所述水分散組合物中。