[发明专利]包含沉淀二氧化硅的隔热材料

说明书

技术领域

本发明涉及包含沉淀二氧化硅的隔热材料和包含所述隔热材料的模制品。

背景技术

人们广泛研发了包括用于冷却、加热和保温结构的材料的隔热材料。使用纤维和粉末产品或泡沫已开发了许多体系。

在多项专利申请中描述了二氧化硅的用途，所述二氧化硅是沉淀二氧化硅或热解二氧化硅。通过松散粉末的硅烷材料，如四氯化硅的火焰水解或火焰氧化制备的热解二氧化硅，在隔热应用中通常得到比沉淀二氧化硅更佳的效果。

沉淀二氧化硅通常通过本领域中熟知的方法，由碱性水玻璃和无机酸的相互作用而形成。它们可进行后续机械加工，如通过喷雾干燥和研磨。常规的沉淀二氧化硅的成本比热解二氧化硅对应物更低。在如US 4636415、EP 355295、EP 396961或EP 463311中描述了它们作为隔热材料的用途。但是，沉淀二氧化硅作为隔热材料的性能达不到预期。

由此，本发明的目的是提供成本有效的隔热材料，其性能与包含热解二氧化硅的隔热材料相当。本发明的另一目的是提供包含所述隔热材料的模制品。

发明内容

本发明提供包含沉淀二氧化硅的隔热材料，所述沉淀二氧化硅的修正的拍实密度小于或等于70g/l，优选为1-60g/l，更优选为5-55g/l，非常优选为10-50g/l，并且特别地是10-30g/l。

“修正的拍实密度”应理解为表示在按照DIN EN ISO 787-11进行常规拍实密度测定之前，通过所述二氧化硅结构的限定的疏松化而获得的拍实密度。由此避免因沉淀二氧化硅的预压实而产生的错误数据。以下将在说明书中进行详述。

在本发明的一个具体的实施方案中，所述隔热材料的沉淀二氧化硅具有

a)150-2000nm，优选为200-1500nm，更优选为250-1200nm，最优选为300-900nm，并且特别优选为350-600nm的d₅₀-值，

b)500-7000nm，优选为700-6500nm，更优选为800-6000nm，最优选为900-6000nm，并且特别优选为1000-5000nm的d₉₀-值，和

c)2.5-8OH/nm²，优选为2.6-7OH/nm²，更优选为2.7-6OH/nm²，最优选为2.8-5.5OH/nm²，并且特别优选为3.1-5OH/nm²的硅烷醇基团密度。

通过激光衍射测定d₅₀和d₉₀值。通过将所述沉淀二氧化硅与氢化铝锂反应测定硅烷醇基团密度。以下将在说明书中对各种测定进行详述。

在本发明的另一个实施方案中，所述沉淀二氧化硅的BET表面积为100-350m²/g，优选为100-350m²/g，更优选为110-340m²/g，最优选为120-330m²/g，特别优选为130-300m²/g，并且非常特别地优选为145-280m²/g。

在本发明的又一个实施方案中，所述沉淀二氧化硅的干燥损失为1.5-8重量％和/或灼烧损失为1.5-9重量％，并且所述沉淀二氧化硅的pH值为4-9。

在具体的实施方案中，根据本发明的隔热材料可包含30-100重量％的所述沉淀二氧化硅。由此，所述沉淀二氧化硅可单独作为隔热材料。优选地，基于所述隔热材料，所述隔热材料包含30-95重量％，更优选40-80重量％的沉淀二氧化硅。

本发明的二氧化硅可通过对具有以下特征的沉淀二氧化硅研磨和分级而进行制备：

-Sears值为10-30ml/(5g)，优选为10-25ml/(5g)，

-BET表面积为100-350m²/g，优选为130-300m²/g，

-干燥损失为2-8重量％，优选为2-7重量％，更优选为2.5-6重量％，

-灼烧损失为2-9重量％，优选为2-7重量％，更优选为2.5-5重量％，

-pH值为4-9，优选为4-8，更优选为5-8，并且

-DBP值为230-400g/100g，优选为250-350g/100g。