[发明专利]粒状混合氧化物材料和在其基础上的隔热组合物

说明书

疏水化的粒状材料，其包含30‑95重量％的基于二氧化硅和至少一种金属M的氧化物的热解混合氧化物，和5‑70重量％的至少一种选自由碳化硅、二氧化锆、钛铁矿、钛酸铁、硅酸锆、氧化锰、石墨、炭黑及其混合物组成的组的IR遮光剂，所述金属M选自Al、Ti和Fe，其中金属M氧化物在混合氧化物中的含量为0.1‑10重量％。

本发明涉及基于二氧化硅系的混合氧化物的疏水化的粒状材料，其制备方法以及包含这种材料的隔热组合物。

住宅、工业厂房、管道等的有效隔热是一个重要的经济问题。大多数基于有机物质的隔热材料如聚氨酯泡沫是易燃的并且仅在受限温度下可用。迄今较不普遍的基于无机氧化物如高度多孔的二氧化硅的绝热材料没有表现出这些缺点。相比之下，在将这种材料用于隔热的情况下，机械特性如粒度和机械稳定性的优化起主要作用。

这种基于二氧化硅的隔热材料通常基于所谓的气凝胶，以及沉淀或气相法二氧化硅。关于这些二氧化硅类型的更详细的信息可以在以下中找到：Ullmann's Encyclopediaof Industrial Chemistry,“Silica”章节，其在线公布于15.04.2008,DOI:10.1002/14356007.a23_583.pub3。

WO 2011/083174 A1公开了一种可以施用到建筑物的表面以产生隔热涂层的石膏，该隔热涂层包含水、矿物和/或有机水硬性粘结剂以及0.5-65重量％的至少一种疏水性二氧化硅干凝胶或气凝胶的粉末或粒状材料。

WO 2014/090790 A1公开了一种用于产生隔热抹灰(rendering)的干混物，该干混物包含60-90体积％的疏水化的粒状二氧化硅气凝胶、0.5-30体积％的纯矿物粘结剂、0.2-20体积％的开孔的水不溶性添加剂、0-5体积％的增强纤维以及0-5体积％的加工添加剂。该隔热抹灰可以通过将此类干混物与水混合并且随后硬化来制备。

二氧化硅气凝胶由于其特定的合成方法而具有非常适于其在隔热中的应用的孔结构，是现有隔热组合物的公认组分。遗憾的是，气凝胶与其它二氧化硅类型如气相法二氧化硅相比是相当昂贵的，并且在升高的温度下具有差的隔热性能。因此，期望开发基于其他二氧化硅类型的替代隔热组合物。

隔热组合物中的气凝胶材料被相应的气相法二氧化硅材料的简单替代(例如WO2006/097668 A1中所公开的)将导致所得组合物的较高的热导率。虽然可以通过增加气相法二氧化硅负载而在一定程度上使这种组合物的隔热性能从一定水平得到改善，但由于最终组合物的过高粘度，因此不可再引入二氧化硅。

WO 2006/097668 A1公开了一种包含30-95重量％的微孔隔热材料如疏水性气相法二氧化硅、5-70重量％的红外遮光剂材料、0-50重量％的颗粒状隔热填充材料和0-5重量％的粘结剂材料如聚乙烯醇的粒状隔热材料，其通过将各组分混合和随后致密化以得到尺寸为0.25mm至2.5mm的粒状材料而制备。WO 2006/097668 A1中公开的自由流动的材料被设计用于高温隔热应用的松散填料。

PCT/EP2018/051142公开了包含疏水化的二氧化硅和IR遮光剂的具有改善的机械强度的粒状材料。这样的材料显示出较少的机械消耗并且适用于隔热配制物。用于制备这种粒状材料的方法包括以下步骤：a)将亲水性二氧化硅与至少一种IR遮光剂混合；b)使步骤a)中获得的混合物致密化以产生粒状材料；c)将步骤b)中产生的粒状材料在200-1200℃的温度下经受热处理；d)将在步骤c)中经受热处理的粒状材料用疏水剂进行疏水化。在制备这种材料的替代方法中，在步骤c)中，代替热处理，进行用氨处理步骤b)中产生的粒状材料。

虽然PCT/EP2018/051142中公开的基于二氧化硅的粒状材料适用于隔热配制物，但仍需要改进含有高负载的这种材料的隔热组合物的粘度。