[发明专利]绝热成形材料、绝热成形体及它们的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于气凝胶颗粒的绝热成形材料、绝热成形体及它们的制备方法。

背景技术

作为绝热体，已知有泡沫材料，例如聚氨酯泡沫和酚醛泡沫(发泡基绝热体)。所述泡沫材料表现的绝热性能缘于发泡产生的空气气泡。然而，此类聚氨酯泡沫和酚醛泡沫通常具有高于空气热导率的热导率。因此，使绝热体的热导率小于空气热导率对于进一步提高绝热性能是有利的。作为获得热导率小于空气热导率的方法，已知有使用具有低热导率的气体(例如氯氟烃)等填充发泡材料(例如聚氨酯泡沫和酚醛泡沫)的气隙的方法。然而，用气体填充气隙的方法存在顾虑在于：随着时间的推移，填充气体可能从气隙中泄漏出来，其可能导致热导率的增加。

近年来，已经提出了基于真空的用于改善绝热性能的方法。在这些方法中，例如，使用诸如硅酸钙和/或玻璃纤维的多孔材料，并且它们被保持在约10Pa的真空状态下。然而，基于真空的绝热方法需要保持真空状态，因此具有随时间劣化和制备成本的问题。此外，在基于真空的绝热体中，因为它需要保持真空状态，绝热体的形状会受到限制，因此它的应用领域也受到严格限制。由于这些原因，所述基于真空的绝热体在实际应用中受到限制。

顺便提一下，已知多孔二氧化硅细块(所谓的气凝胶)作为绝热体的材料，其表现出比常压下的空气热导率更低的热导率。这种材料可以基于在例如US4402927、US4432956以及US4610863中公开的方法得到。根据这些方法，二氧化硅气凝胶可通过使用烷氧基硅烷(其也被称为“硅醇盐”和“烷基硅酸盐”)作为原料来制备。具体而言，所述二氧化硅气凝胶如下获得：在溶剂的存在下水解烷氧基硅烷，以制备作为缩聚的结果的具有二氧化硅骨架的湿胶凝化的化合物；并且在不低于所述溶剂的临界点的超临界条件下干燥所述湿胶凝化的化合物。作为所述溶剂，例如可以使用醇、液化二氧化碳等。气凝胶颗粒，其是所述气凝胶的颗粒材料，具有比空气热导率低的热导率，因此用作绝热体的原料。

参考文献

专利文献

专利文献1：US4402927

专利文献2：US4432956

专利文献3：US4610863

发明内容

技术问题

然而，由于所述气凝胶颗粒重量非常轻、强度差且易碎，因此，难于处理气凝胶颗粒。此外，由于所述气凝胶颗粒本身是脆性的，由气凝胶颗粒模塑形成的绝热体具有较差的强度，易于开裂和破损。为了增加绝热体的强度，可以添加补强材料等或增加粘合剂的量，但在这种情况下，所添加的补强材料或粘合剂的增加量可能导致绝热体的绝热性能的降低。鉴于上述情况，存在对通过增加气凝胶颗粒及其模塑制品的强度且同时防止绝热性能降低而同时实现对足够的强度和绝热性能两者的要求的绝热体的需求。

考虑到上述情况而完成了本发明，本发明的目的是提供用于制备绝热成形体的绝热成形复合材料，其强度更高并且绝热性能优异；提供强度更高并且绝热性能优异的绝热成形体；以及制备这种绝热成形体的方法。

解决方案

通过破碎涂布有粘合剂的气凝胶颗粒制备根据本发明的绝热成形(复合)材料片。

根据本发明的绝热成形体由所述绝热成形(复合)材料片模塑而成。

根据本发明的绝热成形体的制备方法包括：用粘合剂涂布气凝胶颗粒以制备涂布的气凝胶颗粒，破碎所述涂布的气凝胶颗粒，从而获得绝热成形(复合)材料片，并且模塑所述绝热成形(复合)材料片。

本发明的有益效果

根据本发明，能够获得绝热成形体，其强度更高且具有优异的绝热性能。

附图说明

图1A是说明用于制备绝热成形材料片的方法的实施例的步骤的示意图；

图1B是说明用于制备绝热成形材料片的所述方法的实施例的另一个步骤的示意图；

图1C是说明用于制备绝热成形材料片的所述方法的实施例的另一个步骤的示意图；

图1D是说明绝热成形体的内部的放大示意图；

图2A是说明用于模塑绝热成形体的方法的实施例的一个步骤的示意图；

图2B是说明用于模塑绝热成形体的所述方法的实施例的另一个步骤的示意图；

图2C是说明用于模塑绝热成形体的所述方法的实施例的另一个步骤的示意图；

图2D是说明用于模塑绝热成形体的所述方法的实施例的另一个步骤的示意图；

图3A是气凝胶颗粒的实例的示意图；

图3B是气凝胶颗粒的另一个实例的示意图；