绝热成形体及其制备方法_3

文档序号:9382827阅读:来源:国知局
形状没有特别的限制,其可以是多种形状之一。通常情况下,由上述的方法得到的气凝胶颗粒A具有不确定的形状,因为气凝胶颗粒A经历粉碎过程等。可以说,它们可以具有不规则表面的岩石状。它们也可以是球形、橄榄球形、板形、薄片形、纤维形等。用于模塑的气凝胶颗粒A可以是具有不同粒径的颗粒的混合物。在模塑产品中,颗粒彼此粘附而一体化,因此气凝胶颗粒A不一定具有均匀的尺寸。关于气凝胶颗粒A的尺寸,考虑到强度、可操作性和易成型性,优选过大的颗粒和过小的颗粒的数目较小。具体而言,气凝胶颗粒A的平均粒径优选落入等于或大于100 μ m并且等于或小于5mm的范围内。更优选地,气凝胶颗粒A的平均粒径优选落入等于或大于500 μ m并且等于或小于1.5mm的范围内。需要注意的是,在本说明书中,气凝胶颗粒A的平均粒径是指在基于激光衍射散射法测定的累积粒径分布中位于50%处的粒径值。
[0052]此外,作为气凝胶颗粒A,两种气凝胶颗粒(第一气凝胶颗粒Al和第二气凝胶颗粒A2)被用于制备根据本发明的绝热成形体B。换言之,如图1A和图1B中所示,根据本发明的绝热成形体B从第一气凝胶颗粒Al和第二气凝胶颗粒A2的混合物模塑而成。
[0053]第一气凝胶颗粒Al的外表面涂布有粘合剂4。
[0054]作为粘合剂4,单独的热塑性树脂、单独的热固性树脂或热塑性树脂与热固性树脂的组合都可以使用。热塑性树脂的实例包括丙烯酸树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂和尼龙树脂。这些树脂可单独使用或组合使用。热固性树脂的实例包括酚醛树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂和硅树脂。这些树脂可单独使用或组合使用。
[0055]优选地,所述第一气凝胶颗粒Al的外表面50%或以上涂布有粘合剂4,并且更优选地,80%或以上(上限为100% )的所述第一气凝胶颗粒Al的外表面覆盖有粘合剂4。
[0056]涂布第一气凝胶颗粒Al的粘合剂4的厚度优选落入0.1 μ m-50 μ m的范围内,并且更优选落入0.5 μ m-10 μ m的范围内。
[0057]对于绝热成形体B中的粘合剂4的含量没有特别的限制,但是,例如其落入绝热成形体B的总量的5-50质量%的范围内。
[0058]第二气凝胶颗粒A2的外表面未涂布有任何粘合剂4。
[0059]第一气凝胶颗粒Al (不包括粘合剂4的厚度)的平均粒径与第二气凝胶颗粒A2的平均粒径的比例优选落入1/500-1/1的范围内,更优选落入1/100-1/2的范围内。在第一气凝胶颗粒Al的平均粒径与第二气凝胶颗粒A2的平均粒径的比例是1/500或更多,能够防止可操作性和易成型性的损失。在第一气凝胶颗粒Al的平均粒径与第二气凝胶颗粒A2的平均粒径的比例是1/1或更小的情况下,可以防止形成所谓的热桥,并且抑制绝热性能的降低。
[0060]优选地,第一气凝胶颗粒Al (不包括粘合剂4的质量)与第二气凝胶颗粒A2的质量比例落入1/10-1/1的范围之内。在第一气凝胶颗粒Al与第二气凝胶颗粒A2的质量比例是1/10或以上的情况下,能够防止可操作性和易成型性的损失。在第一气凝胶颗粒Al与第二气凝胶颗粒A2的质量比例是1/1或以下的情况下,可以防止形成所谓的热桥,并且抑制绝热性能的降低。
[0061]然后,将对绝热成形体B的制备方法进行说明。此方法包括:用粘合剂4涂布第一气凝胶颗粒Al的外表面的第一步骤,以及模塑涂布有粘合剂4的第一气凝胶颗粒Al与未涂布有粘合剂4的第二气凝胶颗粒A2的混合物的第二步骤。
[0062]在第一步骤中,为了用粘合剂4涂布第一气凝胶颗粒Al,可以使用普通制粒机或涂布装置。例如,上述装置的类型的实例可以是可旋转容器型、旋转刀片型、流体型等,并且上述一种类型可根据将使用的粘合剂4来选择。通过将预定量的第一气凝胶颗粒Al、粘合剂4以及必要的水置于如上所述的装置内,将其混合达预定的时间,然后干燥,可以得到涂布有粘合剂4的第一气凝胶颗粒Al。
[0063]然后,在用于模塑涂布有粘合剂4的第一气凝胶颗粒Al和未涂布有粘合剂4的第二气凝胶颗粒A2的混合物的第二步骤中,压缩模塑、传递模塑或注射模塑可被使用。上述模塑方法之一可以根据将要使用的粘合剂4以及将要制备的绝热成形体B的形状来选择。
[0064]图2A到图2D显示第二步骤的实例。在图2A至图2D中,涂布第一气凝胶颗粒Al的粘合剂4未示出。首先,通过在瓶5内均匀地混合第一气凝胶颗粒Al和第二气凝胶颗粒A2,得到混合物。然后,压制机30被用于模塑所述混合物。压制机30包括下压模31和上压模32。
[0065]然后,如图2A中所示,侧壁模31b附着到下压模31,以便形成凹部31a。剥离片34被放置在凹部31a的底面上,然后把表面片材6放在其上。然后,将气凝胶颗粒A(第一气凝胶颗粒Al和第二气凝胶颗粒A2的混合物)从所述瓶5引入到下压模31上方的凹部31a中。优选所述下压模31通过加热到不高于粘合剂4的固化温度而预热。
[0066]然后,如图2B中所示,引入的颗粒的顶面被平整工具33平整,例如药匙、桨片等。另一片表面片材6被放置在顶面被平整的气凝胶颗粒A上,此后,在其上放置另一片剥离片34。
[0067]此后,将上压模32从上侧引入凹部31a中,然后用热和压力进行压制,如图2C中所示。优选地,压制以不压碎或破坏气凝胶颗粒A的压力来进行。通过这种压制,粘合剂4表现出粘合性能,从而气凝胶颗粒A通过粘合一体化。此外,通过粘合剂4的粘合,各个表面片材6被粘合到气凝胶颗粒A,因此表面片材6与气凝胶颗粒A的模塑产品一体化。压制完成后,将所得产品从中取出,并通过干燥机干燥。
[0068]其结果是,形成由气凝胶颗粒A(气凝胶层A3)和表面片材6的模塑产品组成的绝热成形体B,如图2D中所示。需要注意的是,为增强表面片材6和气凝胶层A3的粘合性,附加的粘合剂4可以被引入到未固化的气凝胶层A3和表面片材6之间的界面。
[0069]如上所述的绝热成形体B形成为板状的绝热体。然而,通过采用适当的模塑工具等模塑,绝热成形体B可以形成为除板状之外的形状。所述绝热成形体B具有如下结构,其中,表面片材6分别放置在粘合的气凝胶颗粒A形成的气凝胶层A3的相对表面上。通过用表面片材6覆盖气凝胶层A3,能够提高绝热成形体B的强度。表面片材6的实例包括树脂片材、纤维片材、含树脂的纤维片材等。在表面片材6含有树脂的情况下,通过用表面片材6的树脂将表面片材6与气凝胶层A3粘合并一体化,有可能进一步改善气凝胶层A3与表面片材6的粘合性。需要注意的是,表面片材6可以仅放置在气凝胶层A3的一个表面上。绝热成形体B也可通过在其上不放置表面片材6的气凝胶层A3组成。然而,优选表面片材6放置在气凝胶层A3的相对表面上,以增加强度。
[0070]在通过上述过程得到的绝热成形体B中,粘合剂4以不连续的方式存在,如图1A或图1B所示,因为第二气凝胶颗粒A2未涂布有粘合剂4。
[0071]图1A是说明其中气凝胶颗粒A的第一气凝胶颗粒Al被各自地涂布粘合剂4的状态的示意图。此外,图1A显示第一气凝胶颗粒Al的平均粒径与第二气凝胶颗粒A2的平均粒径基本相同的情况。在图1A所示的实例中,作为未涂布粘合剂4的第二气凝胶颗粒A2被插入到涂布有粘合剂4的第一气凝胶颗粒Al之间的结果,粘合剂4以不连续的方式存在。
[0072]另一方面,图1B是说明多个集合体(united body) 7形成的状态的示意图,在其中的每一集合体中,第一气凝胶颗粒Al被集中涂布有粘合剂4
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