[发明专利]低粉尘、高绝热的气凝胶毡及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低粉尘、高绝热的气凝胶毡及其制备方法。更具体地，本发明提供一种低粉尘、高绝热的气凝胶毡的制备方法，其中，将片型Mg(OH)₂·MgO·SiO₂粉末添加到二氧化硅溶胶中，从而能够减少粉尘的产生同时具有优异的阻燃性和热导率；以及由所述制备方法制备的气凝胶毡。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年10月12日提交到韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2016-0132168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

本发明涉及一种低粉尘(low-dust)、高绝热(high insulation)的气凝胶毡及其制备方法。

背景技术

气凝胶是孔隙率为约90％至99.9％并且孔尺寸在1nm至100nm的范围内的超多孔、高比表面积(≥500m²/g)的材料，并且是在超轻量、优异绝热性、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，以及对其作为透明绝缘材料、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、以及用于海水脱盐的电极材料的实际用途的研究。

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，该热导率比有机绝热材料如常规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易损性和有害气体的产生，这些是有机绝热材料的致命弱点。

同时，由于这种气凝胶由于多孔结构而具有非常低的机械强度，因此，已经开发通过用织物毡浸渍气凝胶而粘结的气凝胶复合材料。气凝胶毡是柔性的并且可以弯曲、折叠或切割为任意尺寸或形状，并且容易处理。因此，气凝胶毡不仅用于工业用途，如用于LNG载体的绝热板、工业绝缘材料和航天服、运输工具和汽车、用于发电的绝缘材料，而且用于日用品如夹克和运动鞋。

气凝胶通常通过二氧化硅溶胶的制备、凝胶化、老化、表面改性和干燥步骤来制备。通常，为了改善气凝胶毡的绝热性和防火特性，使用诸如金属氢氧化物类阻燃剂的添加剂来降低二氧化硅溶胶制备步骤中的辐射热传导率并且改善阻燃性能。

然而，由于添加添加剂，SiO₂键减弱以减少毡基底与气凝胶之间的粘合力，从而增加粉尘的产生。当将气凝胶毡应用于管道等中时，由于管道的振动，气凝胶不断地从毡基底分离，使得由于添加剂的使用，气凝胶分离现象进一步劣化。

为了解决上述问题，美国专利No.8,021,583B2已经尝试制备浆料形式的气凝胶颗粒或粉末以将它们填充在纤维之间，从而减少粉尘的产生，但是，与凝胶铸造方法相比，存在由于粘合剂等引起热导率增加的问题。

因此，本发明的发明人已经发明一种能够减少粉尘的产生，同时具有优异的阻燃性和热导率性能的低粉尘、高绝热的气凝胶毡的制备方法，以及由该制备方法制备的低粉尘、高绝热的气凝胶毡。

[现有技术文献]

(专利文献1)美国专利No.8,021,583B2(2011年9月20日)

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供一种低粉尘、高绝热的气凝胶毡的制备方法，其中，在所述制备方法中，将片型Mg(OH)₂·MgO·SiO₂粉末添加到二氧化硅溶胶中，从而能够减少粉尘的产生量，同时具有优异的阻燃性和热导率性能。

本发明的另一方面提供一种通过上述制备方法制备的低粉尘、高绝热的气凝胶毡。

技术方案