[發明專利]具有降低的熱導率、介電常數和重量的填充型復合材料

在審

• 申請號: 201980061543.5
• 申請日: 2019-09-19
• 公開（公告）號: CN112739770A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 大衛·J·歐文;艾倫·D·坂口;阿莉莎·杰奎因;加勒特·D·波耶;尼科爾·蘭丁;邁克·默溫
• 申請（專利權）人: 藍移材料有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L67/02;C08L77/02
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 劉晶晶;王慶艷

描述了填充了氣凝膠的聚合物復合材料，其制備方法和用途。聚合物復合材料可包含連續的聚合物基質和不連續相，所述不連續相包含分散在連續的聚合物基質中的多個聚合物氣凝膠顆粒。

相關申請的交叉引用

本申請要求2018年9月20日提交的美國臨時申請第62/733714號的優先權，其全部內容并入本文而無需免責聲明。

背景技術

A.技術領域

本發明一般地涉及聚合物復合材料，其包含連續的聚合物基質和不連續相，所述不連續相包含分散在連續的聚合物基質中的多個聚合物氣凝膠顆粒。

B.相關技術說明

通常已知基于聚合物的復合材料與基于金屬和/或陶瓷的材料相比具有較低的熱導率，因此它們是良好的絕熱材料。為了改變聚合物的熱導率，可以將添加劑添加到聚合物基質中。例如，可以使用石墨碳纖維、陶瓷(例如氮化鋁和氮化硼)、玻璃、氣凝膠顆粒等。例如，Williams等人的美國專利第7790787號和第9777126號描述了以小于20:100的氣凝膠與熱塑性聚合物的重量比將氣凝膠添加至熱塑性聚合物中，以改善聚合物復合材料的絕熱能力。熱固性聚合物的應用在某種程度上受到材料厚度的限制，因為由于具有放熱峰特征的快速加熱/冷卻行為，固化樹脂的體積增加導致易于破裂。

盡管已經描述了制備聚合物復合材料的各種嘗試，但是期望具有改善的隔絕性能同時保持聚合物復合材料的質構性能的材料。

發明內容

已經發現了解決與含有添加劑的聚合物復合材料相關的一些問題的方案。該發現的前提是包含聚合物基質的聚合物復合材料，所述聚合物基質具有分散在其中的多個聚合物氣凝膠顆粒(例如，聚酰亞胺氣凝膠顆粒)。當與未填充的聚合物復合材料相比時，所得的聚合物復合材料具有改善的絕熱性能，同時保持了質構性能。值得注意的是，并如在實施例中以非限制性方式舉例說明的，在聚合物復合材料的固化過程中，通過添加氣凝膠顆粒，放熱峰可以被延遲。出人意料地發現，當與未填充的聚合物復合材料相比時，添加聚合物氣凝膠顆粒提高了聚合物組合物的熱變形溫度(HDT)。此外，與不包含多個聚合物氣凝膠顆粒的相同聚合物復合材料相比，所得聚合物復合材料具有降低的介電常數和/或熱導率。不希望受理論的束縛，認為截留在氣凝膠孔中的空氣有助于降低介電常數和/或熱導率。