[发明专利]绝热涂覆组合物和绝热涂层

说明书

本发明公开一种绝热涂覆组合物，其包括：聚合物树脂；气凝胶；以及两亲性化合物，该两亲性化合物包括特定的官能团且具有约200至约5000的重均分子量。本发明还提供由绝热涂覆组合物获得的绝热涂层。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年12月31日提交的韩国专利申请第10-2013-0168491号的优先权，其全部内容针对所有目的引入本文以供参考。

技术领域

本发明涉及绝热涂覆组合物和绝热涂层。绝热涂覆组合物和绝热涂层可大大改善涂覆的机械特性和耐热性，且具有降低的热导率和降低的密度。如此，当对内燃机应用绝热涂覆时，排放到外侧的热能可以减少，从而提高内燃机的效率和车辆的燃料效率。而且，可获得涂层对内燃机和内燃机的部件的提高的粘合力。

背景技术

内燃机为其中燃烧的燃料所产生的燃烧气体直接作用于活塞、涡轮叶片等的发动机，使得燃料的热能转换为机械能。内燃机可指燃料和空气的混合气体的点火和爆炸发生在汽缸内以移动活塞的往复运动型发动机，并且燃气涡轮、喷气发动机、火箭发动机等也包括在内作为内燃机。

根据用于燃烧的燃料类型，内燃机可分类为燃气发动机、汽油发动机、石油发动机、柴油发动机等。石油/燃气/汽油发动机通常由来自火花塞的电火花点燃，而在柴油发动机中，燃料以升高的温度和升高的压力喷射，从而自动地点燃。另外，根据冲程的类型和活塞的操作，内燃机可为4-冲程发动机或2-冲程发动机。

车辆的内燃机通常具有约15％至35％的热效率，但即使以内燃机的最大效率，所产生热能的约60％或更多也通过废气等经由内燃机壁被排放到外部。

由于降低经由内燃机壁排放到外部的热能的量可提高内燃机的效率，因此已使用例如在内燃机的外部安装绝热材料、部分地改变内燃机的材料或结构、或开发内燃机的冷却系统的方法。

特别地，当使内燃机所产生的热量经由内燃机壁向外部的排放最小化时，可提高内燃机的效率和车辆的燃料效率。然而，对能够在反复施加升高的温度和升高的压力条件的内燃机中保持延长的时间的绝热材料、绝热结构等的研究尚未充分地进行。

在相关技术中，已经开发出将气凝胶用于绝热材料、冲击限制器、隔音材料等的方法。该气凝胶可具有如下结构，其中厚度为约人头发厚度万分之一的微丝缠绕，且具有约90％或更大的孔隙率，并且气凝胶的主要材料可为硅氧化物、碳或有机聚合物。特别地，由于上述的结构特征，气凝胶材料可具有大大减小的密度、改善的半透明度和显著降低的热导率。

然而，因为气凝胶可能不具有足够的强度，从而由于高脆性即使因较弱的冲击也容易被破坏，并且可能无法由气凝胶产生各种厚度和形状，尽管气凝胶具有改善的绝热特性，但气凝胶作为绝热材料的用途可能受到限制。进一步地，当气凝胶与其他反应物混合时，溶剂或溶质可能渗入气凝胶中且化合物的粘性可能增大，使得可能无法适当地进行混合。因此，当与其他材料形成气凝胶复合物时或气凝胶与其他材料一起使用时，可能无法呈现出合适的多孔气凝胶特性。

发明内容

本发明提供绝热涂覆组合物和绝热涂层，其具有大大改善的机械特性和耐热性且可具有降低的热导率和减小的密度。如此，当将绝热涂层施用于内燃机时，排放到外侧的热能可以降低，从而提高内燃机的效率和车辆的燃料效率。而且，可提高绝热涂层对内燃机和内燃机部件的粘合力。

在一方面，本发明提供绝热涂覆组合物。绝热涂覆组合物可包括：适当地分散于水性或极性溶剂的聚合物树脂；气凝胶；以及两亲性化合物。特别地，两亲性化合物可包括至少一种磷酸盐或磷酸酯官能团和至少一种反应性官能团且具有约200至约5000的重均分子量。

水性或极性溶剂可包括选自甲基乙基酮、甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、水和乙酸乙酯的至少一种。