[发明专利]针状金属-二氧化硅复合气凝胶粒子的制备方法和针状金属-二氧化硅复合气凝胶粒子

说明书

本发明涉及一种针状金属‑二氧化硅复合气凝胶粒子的制备方法和由此制备的针状金属‑二氧化硅复合气凝胶粒子，其中，由于所述制备方法可以通过调节作为反应物的酸性溶液、包含金属盐的溶液和水玻璃溶液的浓度来调节针状形状的纵横比，从而当所述针状金属‑二氧化硅复合气凝胶粒子用作聚合物树脂的添加剂时，提高诸如粘性和触变性的物理性能，并且可以在低温和常压的温和条件下在短时间内制备针状金属‑二氧化硅复合气凝胶粒子，因此，与常规制备方法相比，工艺简单并且生产成本降低，因此，生产率和经济效率优异。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年4月7日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0045424的权益，该申请的公开内容通过引用全部并入本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种针状金属-二氧化硅复合气凝胶粒子的制备方法和由其制备的金属-二氧化硅复合气凝胶粒子。

背景技术

由于气凝胶是孔隙率为约90％至约99.9％并且孔径为约1nm至约100nm的高比表面积(≥500m²/g)的超多孔材料，具有优异的特性如超轻、超绝缘和超低介电常数，因此，对气凝胶在各种领域如绝缘体、用于高度集成器件的超低介电薄膜、用于超级电容器的电极、用于脱盐的电极材料、催化剂和催化剂载体、增强、过滤器和涂层材料中的应用研究，以及气凝胶材料的开发已经在积极地进行。

特别地，在这些应用中，其中金属引入到气凝胶中的金属-二氧化硅复合气凝胶用作聚合物树脂的添加剂。

然而，金属-二氧化硅复合气凝胶有利于加工，因为它具有网状结构并且其形状接近球形，但是由于形态问题而难以预期高粘性效应和触变性。

在金属-二氧化硅复合气凝胶用作聚合物树脂的添加剂的情况下，当随后在产品中使用添加剂时，粘性和触变性会被认为是非常重要的物理性能，例如，如果将具有触变性的添加剂用于涂料中，则由于当施加力时粘性降低，因此有利于涂布涂料，并且由于当移去力时粘性增加，因此不发生流动。

因此，为了解决上述限制，已经尝试开发一种针状，即，有利于粘性和触变性的形状的金属-二氧化硅复合气凝胶粒子的制备方法。

然而，对于常规的针状金属-二氧化硅复合气凝胶粒子或其它针状添加剂，必须使用单独的高温和高压设备，如高压釜，并且在常压条件下在100℃以下的温度下进行合成的情况下，由于需要24小时至72小时的长的反应时间，因此，工艺会复杂并且生产率和经济效率会降低。

因此，在用作聚合物树脂的添加剂的金属-二氧化硅复合气凝胶粒子的制备中，本发明的发明人开发了一种针状金属-二氧化硅复合气凝胶粒子的新型制备方法，该制备方法可以使针状形状的形态优势最大化，并且可以在低温和常压的温和反应条件下在短时间内制备针状金属-二氧化硅复合气凝胶粒子。

[现有技术文献]

(专利文献1)韩国专利申请特许公开No.10-2010-0065692(2010.06.17)

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供一种针状金属-二氧化硅复合气凝胶粒子的制备方法，该制备方法通过调节作为反应物的酸性溶液、包含金属盐的溶液和水玻璃溶液的浓度来调节针状形状的纵横比(aspect ratio)，当所述针状金属-二氧化硅复合气凝胶粒子用作聚合物树脂的添加剂时，可以提高诸如粘性和触变性的物理性能。

本发明的另一方面提供一种针状金属-二氧化硅复合气凝胶粒子的制备方法，该制备方法可以在低温和常压的温和条件下在短时间内制备针状金属-二氧化硅复合气凝胶粒子。

本发明的另一方面提供通过上述制备方法制备的针状金属-二氧化硅复合气凝胶粒子。