[发明专利]用于超高温的气凝胶毡、其制造方法和其构建方法

说明书

本发明涉及一种用于超高温绝热的亲水性二氧化硅气凝胶毡、其制造方法和其构建方法。更具体地，本发明提供一种亲水性二氧化硅气凝胶毡的制造方法，该制造方法能够通过在老化步骤中添加碱性催化剂而增强二氧化硅凝胶的结构、通过省略表面改性步骤而降低处理时间和成本，从而降低制造成本，并且通过从根本上阻滞挥发性有机化合物(VOC)而抑制构建过程中不良气味的产生；由此制造的亲水性二氧化硅气凝胶毡；以及亲水性二氧化硅气凝胶毡的构建方法，该构建方法当在超高温管道设备上构建亲水性气凝胶毡时，能够抑制不良气味的产生，同时，能够防止由于空气中的湿气导致的绝热性能的损失。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年10月12日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0132167的权益，该申请的公开内容通过引用全部并入本说明书中。

本发明涉及一种用于超高温绝热的亲水性二氧化硅气凝胶毡、其制造方法和其构建方法。

背景技术

气凝胶是孔隙率为约90％至99.9％并且孔径在1nm至100nm范围内的超多孔、高比表面积(≥500m²/g)的材料，并且是在超轻量、超绝热、超低介电性等方面优异的材料。因此，已经积极地进行对气凝胶材料的开发的研究，以及对其作为用于透明的绝热材料、环境友好的高温绝热材料、用于高度集成器件的超低介电薄膜、催化剂和催化剂载体、用于超级电容器的电极和用于海水脱盐的电极材料的实际应用的研究。

气凝胶的最大优点是气凝胶具有表现出0.03W/m·K以下的热导率的超绝热性，该热导率比常规有机绝热材料如泡沫聚苯乙烯的热导率更低，并且可以解决火灾情况下的火焰易损性和有毒气体的产生，这是有机绝热材料的致命弱点。

另一方面，因为气凝胶由于其多孔结构而具有非常低的机械强度，因此，已经开发了一种气凝胶通过浸渍而与纤维毡粘合在一起的气凝胶复合材料，诸如无机纤维或者有机纤维的纤维毡，两者都是常规的绝热纤维。上述气凝胶毡具有柔韧性，因此可以弯曲、折叠或者切割成任意尺寸或者形状，且易于处理。因此，气凝胶不仅用于工业应用，例如用于LNG运输的绝热板、工业隔热材料、宇航服、运输、车辆和用于电力生产的绝缘材料，还用于日用商品，例如外套和运动鞋。

通常，气凝胶通过二氧化硅溶胶制备步骤、凝胶化步骤、老化步骤、表面改性步骤和干燥步骤来制造。

然而，通过上述常规方法制造的气凝胶毡有两个缺点。

第一，为了防止由于二氧化硅气凝胶毡吸收空气中的水分而导致的绝热性能的损失，通过使用表面改性以使二氧化硅气凝胶的表面疏水化。然而，在这种情况下，缺点在于生产时间延长并且由于表面改性剂的原料成本高而导致的生产成本增加。

第二，当将这种疏水性二氧化硅气凝胶毡直接构建在500℃以上的高温管道上时，有一个问题是由挥发性有机化合物(VOC)等引起的严重的不良气味，从而给工人们造成痛苦。

因此，本发明人开发了一种用于超高温绝热的亲水性二氧化硅气凝胶毡、其制造方法和其构建方法。

[现有技术文件]

[专利文件1]

韩国专利申请公开No.10-2016-0100082(于2016年8月23日公开)

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供一种亲水性二氧化硅气凝胶毡的制造方法，该制造方法能够通过在老化步骤中添加碱性催化剂而增强二氧化硅凝胶的结构、通过省略表面改性步骤而降低处理时间和成本，从而可以降低制造成本，并且当在超高温管道设备上构建亲水性二氧化硅气凝胶毡时，通过从根本上阻滞挥发性有机化合物(VOC)而抑制不良气味的产生。