[發明專利]改良的疏水性氣凝膠材料

在審

• 申請號: 202210522778.3
• 申請日: 2015-10-02
• 公開（公告）號: CN114853024A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: O·埃文斯;K·德克費特;N·薩菲羅普洛斯;W·董;D·米哈爾卡;G·古爾德;I·梅爾尼科夫
• 申請（專利權）人: 斯攀氣凝膠公司
• 主分類號: C01B33/158
• 分類號: C01B33/158;C01B33/159;C08K3/04;C08K3/22;C08K3/34;C08K3/36;C08K3/38
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉

本發明是提供一種改良的疏水性氣凝膠材料，其耐用且易于處理，其在水環境中具有良好性能，且其亦具有良好的燃燒及自熱性質。本發明亦提供一種制備氣凝膠組成物的方法，此氣凝膠組成物耐用且易于處理，其在水環境中具有良好性能，且其亦具有良好的燃燒及自熱性質。本發明進一步提供一種改良氣凝膠組成物的疏水性，吸水率，燃燒熱，或熱分解溫度開端的方法。

本發明是中國專利申請號為201580053603.0，發明名稱為“改良的疏水性氣凝膠材料”，國際申請日為2015年10月2日的進入中國的PCT專利申請的分案申請。

相關申請案的交叉參考

本申請主張2014年10月3日提交的美國臨時申請案第62/059,555號；2015年2月20日提交的美國臨時申請案62/118,864號；及2015年9月25日提交的美國臨時申請案第62/232,945號的優先權；所述申請案的內容以引用的方式并入本文中，以任何術語的定義于本申請的控制中。

背景技術

低密度氣凝膠材料廣泛地被視為是可采用的最佳固體絕緣體。氣凝膠作為絕緣體主要是因為使傳導性(低結構密度導致穿過固體骨架的能量轉移的彎路)，對流(大的孔體積及非常小的孔尺寸導致最小對流)，以及輻射(IR吸收或散射摻雜劑可輕易地分散遍及氣凝膠基質)達到最小。氣凝膠可使用于廣大的應用范圍，包含：加熱和冷卻絕緣，隔音，介電質，航空，能量貯存和生產，以及過濾。再者，氣凝膠材料顯示許多其他令人關注的聲學，光學，機械，及化學性質，使其可大量地使用于各種絕緣及非絕緣應用。

發明內容

在一總體方面，本發明可提供一種氣凝膠組成物，其耐用且易于處理，其在水環境中具有良好性能，且其亦具有良好的燃燒及自熱性質。在某些實施例中，本發明提供一種氣凝膠組成物，其是一種可撓曲，有彈性，且自支撐的強化氣凝膠組成物，其在水環境中具有良好性能，且其亦具有良好的燃燒及自熱性質。

在另一總體方面，本發明可提供一種包括二氧化硅為主的骨架的氣凝膠組成物，其具有下述性質：a)0.60g/cm³或更小的密度；b)50mW/m^*K或更小的導熱率；以及c)40wt％或更小的吸水率在某些實施例中，本發明的氣凝膠組成物具有717cal/g或更小的燃燒熱。在某些實施例中，本發明的氣凝膠組成物具有300℃至700℃之間的疏水性有機材料的熱分解溫度發端。在某些實施例中，本發明的氣凝膠組成物具有0.50g/cm³或更小，0.40g/cm³或更小，0.30g/cm³或更小，0.25g/cm³或更小，或者0.20g/cm³或更小的密度。在某些實施例中，本發明的氣凝膠組成物具有45mW/M^*K或更小，40mW/M^*K或更小，35mW/M^*K或更小，30mW/M^*K或更小，25mW/M^*K或更小，20mW/M^*K或更小的導熱率，或者5mW/M^*K至50mW/M^*K之間的導熱率。在某些實施例中，本發明的氣凝膠組成物具有35wt％或更小，30wt％或更小，25wt％或更小，20wt％或更小，15wt％或更小，或者10wt％或更小的吸水率。在某些實施例中，本發明的氣凝膠組成物具有650cal/g或更小，600cal/g或更小，550cal/g或更小，500cal/g或更小，450cal/g或更小，400cal/g或更小的燃燒熱，或者150cal/g至717cal/g之間的燃燒熱。在某些實施例中，本發明的氣凝膠組成物具有400℃或更高，450℃或更高，475℃或更高，500℃或更高，525℃或更高，550℃或更高，575℃或更高，600℃或更高的疏水性有機材料的熱分解溫度發端，或者400℃至700℃之間的疏水性有機材料的熱分解溫度發端。在優選實施例中，本發明的氣凝膠組成物具有下述性質：a)0.40g/cm³或更小的密度；b)40mW/M^*K或更小的導熱率；c)40wt％或更小的吸水率；以及d)140cal/g至600cal/g之間的燃燒熱。在某些實施例中，本發明的氣凝膠組成物具有525℃至700℃的熱分解溫度發端。在某些實施例中，本發明的氣凝膠組成物具有約0.01至0.5之間的T^1-2：T³二氧化硅物種之比值以及/或約0.1至1.5之間的Q^2-3：Q⁴二氧化硅物種之比值。在某些實施例中，本發明的氣凝膠組成物為強化氣凝膠組成物，纖維強化氣凝膠組成物，或氣凝膠毛毯組成物。在某些實施例中，本發明的氣凝膠組成物具有約1wt％至約30wt％之間，約1wt％至約25wt％之間，約1wt％至約20wt％之間，約1wt％至約15wt％之間，約1wt％至約10wt％之間，或約1wt％至約5wt％之間的疏水性有機含量。