[發明專利]制造板型金屬-二氧化硅復合氣凝膠的方法和由此制造的板型金屬-二氧化硅復合氣凝膠

有效

• 申請號: 201780060233.2
• 申請日: 2017-10-10
• 公開（公告）號: CN109790037B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 姜泰京;李悌均;金鐘勛
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: C01B33/158
• 分類號: C01B33/158;C08K9/02;C08K7/26;C08K3/36;C08K3/08
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 張云志;陳英俊

本發明涉及一種制造板型金屬?二氧化硅復合氣凝膠的方法和由此制造的板型金屬?二氧化硅復合氣凝膠。更具體地，本發明提供一種制造板型金屬?二氧化硅復合氣凝膠的方法，在該方法中，首先調節金屬鹽濃度和堿性催化劑濃度以形成板型中間體，然后添加適量的水玻璃溶液，從而可以在低溫和大氣壓的條件下在短時間內制造板型金屬?二氧化硅復合氣凝膠，使得該工藝比傳統的制造方法更簡單，并且成本降低，這在經濟性方面是優異的。本發明還提供一種板型金屬?二氧化硅復合氣凝膠，其通過本發明的方法制造并且具有優異的分散性而不需要額外的表面改性劑。

技術領域

相關申請的交叉引用

本申請要求于2017年03月16日提交的韓國專利申請No.10-2017-0033376的權益，該申請的公開內容通過引用全部并入本說明書中。

技術領域

本發明涉及一種制造板型金屬-二氧化硅復合氣凝膠的方法和由此制造的板型金屬-二氧化硅復合氣凝膠。

背景技術

氣凝膠是一種超多孔、高比表面積(≥500m²/g)的材料，具有約90％至99.9％的孔隙率和在1nm至100nm的范圍內的孔尺寸，是一種在超輕重量、超絕熱、超低介電性等方面優異的材料。因此，已經積極地進行對氣凝膠材料的開發的研究，以及對其作為透明絕熱材料、環境友好高溫絕熱材料、用于高度集成器件的超低介電薄膜、催化劑和催化劑載體、超級電容器用電極和用于海水淡化的電極材料的實際應用的研究。

氣凝膠的最大優點是氣凝膠具有超絕熱性，表現出0.03W/m·K以下的熱導率，這低于諸如常規泡沫聚苯乙烯的有機絕緣材料的熱導率，并且可以解決在火災的情況下的火災易損性和有害氣體的產生，這些是有機絕緣材料的致命弱點。

如上所述的在絕熱性能方面優異的氣凝膠作為用于絕熱用途的用于聚合物如冰箱板、聚氨酯和EPS的填料而受到關注。

然而，氣凝膠在結構上在90％以上的內孔中含有空氣，使得在與樹脂加工的過程中由于嚴重分散，氣凝膠的密度太低而不能滲透到樹脂中，即使滲透了一些部分，密度上的差異太大，因此不能夠與樹脂均勻混合。另外，為了由于填充而有效地阻止熱傳遞并且表現出絕熱效果，應該混合50體積％以上。然而，由于孔隙率高，氣凝膠粉末的強度通常非常弱，因此以如此高的混合比例加工樹脂等會導致塑料的機械性能大大劣化，因此是不可能的。

為了克服由于常規氣凝膠粉末引起的這種問題，正在開發在添加的樹脂中有效地進行絕熱并且外觀和物理性能不劣化的技術。于是，正在開發將金屬引入到氣凝膠中的金屬-二氧化硅復合氣凝膠。

當各種無機材料用作各種聚合物如聚乙烯、聚丙烯或環氧樹脂的填料時，與球形粒子相比，已知具有非常高的縱橫比的板型粒子大大改善諸如拉伸強度、剛性等的機械性能。由于薄層結構，板型粒子還提供屏蔽氣體和水分的附帶效果。

然而，這種板型粒子具有低的合成速率并且由于粒子的堆積而容易團聚，因此為了在數小時內合成為穩定的形狀，必須使用單獨的高溫高壓裝置，例如高壓釜。當在大氣壓和100℃或更低的溫度下合成時，需要24小時至72小時的長反應時間，并且必須需要添加表面改性劑等用于分散。

考慮到上述情況，盡管效果優異，但是由于經濟效率低，板型粒子沒有廣泛使用。

因此，本發明的發明人開發了一種在低溫和大氣壓下容易大容量合成板型金屬-二氧化硅復合氣凝膠的方法。

[現有技術文獻]

(專利文獻1)專利申請公開No.10-2010-0065692(2010年6月17日)

發明內容

技術問題