[发明专利]（超）疏水的基于异氰酸酯的多孔材料

权利要求书

1.一种具有防水性和> 90°的水接触角的疏水的基于异氰酸酯的有机气凝胶/干凝胶/晶胶，其包含：

- 由聚氨酯和/或聚异氰脲酸酯和/或聚脲构成的交联多孔网状结构，和

- 在凝胶化步骤之前具有至少一个异氰酸酯反应性基团并且没有异氰酸酯基团的疏水化合物，

其特征在于所述疏水化合物在气凝胶/干凝胶/晶胶的多孔网状结构内共价键合，并且其中所述键合在形成基于异氰酸酯的有机气凝胶/干凝胶/晶胶交联多孔网状结构的凝胶化步骤期间发生。

2.根据权利要求1所述的疏水的气凝胶/干凝胶/晶胶，其具有超疏水性和> 150°的水接触角。

3.根据权利要求1或2所述的疏水的气凝胶/干凝胶/晶胶，其包含：

- 基于疏水的气凝胶/干凝胶/晶胶的总干重计，50-99.9重量%，优选60-99重量%，更优选70-99重量%的聚氨酯和/或聚异氰脲酸酯和/或聚脲，和

- 基于疏水的气凝胶/干凝胶/晶胶的总干重计，0.1至30重量%，优选0.1至20重量%，更优选1至10重量%的疏水化合物。

4.根据权利要求1-3任一项所述的疏水的气凝胶/干凝胶/晶胶，其中所述疏水化合物借助尿烷和/或脲键引入多孔结构内。

5.根据权利要求1-4任一项所述的疏水的气凝胶/干凝胶/晶胶，其中所述疏水气凝胶/干凝胶/晶胶交联多孔网状结构具有以下性质：

- 孔隙率：20至99%，优选50至99%，更优选70至99%

- 密度：低于800kg/m³，优选30至500 kg/m³，更优选<300 kg/m³

- 平均孔径：0.1nm至1mm，特别是<200μm，优选<1μm，特别是1至200 nm，更优选5至100nm。

6.根据权利要求1-5任一项所述的疏水的气凝胶/干凝胶/晶胶，其在大气压力下在10^oC下具有9-50 mW/m.K的λ值并具有50-300 kg/m³的低密度。

7.根据权利要求1-6任一项所述的疏水的气凝胶/干凝胶/晶胶，其中在凝胶化步骤之前具有至少一个异氰酸酯反应性基团并且没有异氰酸酯基团的疏水化合物选自硅氧烷，优选聚烷基硅氧烷（例如聚二甲基硅氧烷(PDMS)）、具有至少8个碳原子的脂肪族碳链的化合物（例如饱和/不饱和脂肪酸/醇衍生物）、氟化/全氟化化合物、聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯和/或聚异戊二烯。

8.一种制备根据权利要求1-7任一项所述的疏水的基于异氰酸酯的有机气凝胶/干凝胶/晶胶的方法，所述方法包括以下步骤：

a) 提供多异氰酸酯组合物，和

b) 任选提供异氰酸酯反应性组合物，和

c) 任选提供至少一种促进聚氨酯和/或聚脲和/或聚异氰脲酸酯形成（三聚）的催化剂化合物，和

d) 提供溶剂组合物，和

e) 提供具有至少1个异氰酸酯反应性基团并且没有异氰酸酯基团的疏水化合物，所述化合物不同于b)并且适合为在步骤j)中获得的气凝胶/干凝胶/晶胶赋予疏水性，和

f) 任选提供其他添加剂，然后

g) 合并组合物/化合物a)、d)、e)和任选b)和/或c)和/或f)以形成包含多孔交联的聚氨酯和/或聚脲和/或聚异氰脲酸酯网状结构的凝胶，所述网状结构具有在该网状结构中共价键合的疏水化合物，这个步骤称为“凝胶化”步骤，然后

h) 任选除去未反应的物质，然后

i) 任选交换溶剂，然后

j) 干燥（溶剂去除）多孔网状结构从而获得具有>90°，优选>150°的水接触角的疏水的基于异氰酸酯的有机气凝胶/干凝胶/晶胶。