絕熱體及其制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供通過(guò)用粘合劑2將多個(gè)氣凝膠顆粒A粘結(jié)而形成的絕熱體B及其制備方法。所述氣凝膠顆粒A具有500μm或更大的平均粒徑。所述粘合劑2以顆粒形式存在于所述氣凝膠顆粒A的表面上。所述粘合劑2的平均粒徑與所述氣凝膠顆粒A的平均粒徑的比例(粘合劑/氣凝膠顆粒)為1/200-1/10。為了制備所述絕熱體B，所述粘合劑2由包括熱固性樹(shù)脂或熱塑性樹(shù)脂的粘合劑粉末制成。所獲得的絕熱體B具有提高的強(qiáng)度和優(yōu)異的絕熱性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】絕熱體及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及包含氣凝膠顆粒的絕熱體，以及制備所述絕熱體的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 作為絕熱體，已知泡沫材料如聚氨酯泡沫和酚醛泡沫（泡沫基絕熱體）。所述泡沫 材料由其通過(guò)發(fā)泡所產(chǎn)生的氣泡發(fā)揮隔熱性。然而，該聚氨酯泡沫和酚醛泡沫通常具有比 空氣更高的熱導(dǎo)率。因而有利的是使絕熱體的熱導(dǎo)率比空氣的熱導(dǎo)率更低，用于進(jìn)一步提 高絕熱性能。作為實(shí)現(xiàn)使熱導(dǎo)率比空氣的熱導(dǎo)率更低的方法，已知的方法是：用具有低熱導(dǎo) 率的氣體（如氯氟烴）填充發(fā)泡材料（如聚氨酯泡沫和酚醛泡沫）的空氣間隙。然而，對(duì) 這種用氣體填充空氣間隙的方法的擔(dān)心是填充的氣體可能隨著時(shí)間從空氣間隙泄漏，這可 能導(dǎo)致熱導(dǎo)率的增加。
[0003]近年來(lái)，已經(jīng)提出用于提高絕熱性能的基于真空的方法。在該方法中，例如，使用 硅酸鈣和/或玻璃纖維多孔材料并且使它們保持在約IOPa的真空狀態(tài)下。然而，這種基于 真空的絕熱方法需要維持真空狀態(tài)，因此具有瞬時(shí)劣化和生產(chǎn)成本的問(wèn)題。此外，在基于真 空的絕熱體中，絕熱體的形狀由于其需要保持真空狀態(tài)而受到限制，并因此嚴(yán)重限制了其 應(yīng)用領(lǐng)域。因而，該基于真空的絕熱體在實(shí)際使用中受到限制。
[0004] 順便提一下，已知大量的細(xì)孔二氧化硅（所謂的氣凝膠）作為絕熱體的材料在常 壓下表現(xiàn)出比空氣的熱導(dǎo)率更低的熱導(dǎo)率。該材料可基于例如在US4402927、US4432956和 US4610863中所公開(kāi)的方法而獲得。根據(jù)這些方法，所述氣凝膠可通過(guò)使用烷氧基硅烷（其 還被稱(chēng)為"硅醇鹽"和"硅酸烷酯"）作為原料來(lái)制備。具體來(lái)說(shuō)，二氧化硅氣凝膠可通過(guò)以 下方法獲得：將烷氧基硅烷在溶劑的存在下水解，從而由于縮合聚合而得到具有硅骨架的 濕凝膠化合物；并將該濕凝膠化合物在超臨界條件下干燥，所述超臨界條件不低于溶劑的 臨界點(diǎn)。作為溶劑，例如可使用醇、液化二氧化碳等。氣凝膠顆粒是具有比空氣的熱導(dǎo)率更 低的熱導(dǎo)率的氣凝膠的顆粒材料，因此可用作絕熱體的原料。
[0005] 引用列表
[0006] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)I:US44〇2927
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn) 2 :US4432%6
[0009]專(zhuān)利文獻(xiàn) 3 :US4610863


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 技術(shù)問(wèn)題
[0011] 然而，由于氣凝膠顆粒本身很脆弱，通過(guò)將該氣凝膠顆粒模壓形成的絕熱體的產(chǎn) 品具有較差的強(qiáng)度并且容易破裂和破碎。為了提高絕熱體的強(qiáng)度，可能要增加粘合劑的量， 但是在該情況下，增加粘合劑的量可能導(dǎo)致絕熱體的絕熱性能下降。具體而言，如圖9所 示，如果增加粘合劑的量，氣凝膠顆粒A的整個(gè)表面將被粘合劑102覆蓋，并且相鄰的氣凝 膠顆粒A和A之間的空間將被粘合劑102填充。因此，粘合劑102促進(jìn)了絕熱體B的前表 面和后表面的熱傳導(dǎo)，這將劣化絕熱體B的絕熱性能。
[0012] 鑒于以上情形，存在通過(guò)提高其強(qiáng)度同時(shí)預(yù)防絕熱性能劣化而獲得具有足夠強(qiáng)度 和絕熱性能要求的絕熱體的需求。
[0013] 鑒于以上情形完成了本發(fā)明，其目的是提出一種具有更高強(qiáng)度和優(yōu)異絕熱性能的 絕熱體，以及制造該絕熱體的方法。
[0014] 解決問(wèn)題的技術(shù)方案
[0015] 本發(fā)明的絕熱體是通過(guò)用粘合劑將多個(gè)氣凝膠顆粒粘結(jié)而形成的。所述氣凝膠顆 粒具有500μm或更大的平均粒徑。所述粘合劑以顆粒形式存在于所述氣凝膠顆粒的表面 上。所述粘合劑的平均粒徑與所述氣凝膠的平均粒徑的比例（粘合劑/氣凝膠顆粒）為 1/200-1/10。
[0016] 在本發(fā)明中，優(yōu)選地，所述氣凝膠顆粒的粒徑分布在500μm或更大粒徑處具有峰 值并在小于500μm粒徑處具有另外的峰值。
[0017] 在本發(fā)明中，優(yōu)選地，每100質(zhì)量份的氣凝膠顆粒包含5-30質(zhì)量份的粘合劑。
[0018] 制備本發(fā)明的絕熱體的方法是制備上述任何一種絕熱體的方法。在該方法中，所 述粘合劑由包含熱固性樹(shù)脂的粘合劑粉末制成，并且所述粘合劑粉末在熔化狀態(tài)下的溶解 度參數(shù)和所述氣凝膠顆粒的溶解度參數(shù)的差值為4或更高。該方法包括：將粘合劑粉末附 著在氣凝膠顆粒的表面；并通過(guò)加熱熔化在所述氣凝膠顆粒表面上的粘合劑粉末并隨后固 化所述粘合劑粉末以使氣凝膠顆粒與粘合劑的固化顆粒粘結(jié)。
[0019] 制備本發(fā)明的絕熱體的方法是用于制備上述任何一種絕熱體的方法。在該方法 中，所述粘合劑由包含熱塑性樹(shù)脂的粘合劑粉末制成。該方法包括：將粘合劑粉末附著在氣 凝膠顆粒的表面；通過(guò)在比所述熱塑性樹(shù)脂的熔點(diǎn)更低且比其軟化點(diǎn)更高的溫度下加熱粘 合劑粉末軟化在所述氣凝膠顆粒的表面上的粘合劑粉末；并隨后將所述粘合劑粉末冷卻至 比所述熱塑性樹(shù)脂的軟化點(diǎn)更低的溫度使得氣凝膠顆粒與粘合劑的硬化顆粒粘結(jié)。
[0020] 本發(fā)明的有益效果
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的絕熱體，將氣凝膠顆粒與以顆粒形式存在的粘合劑粘結(jié)，并且它們 之間的平均粒徑的比例（粘合劑/氣凝膠顆粒）為1/200-1/10。因此，可最小化通過(guò)粘合 劑發(fā)生的熱轉(zhuǎn)移，因此絕熱體具有增加的強(qiáng)度以及優(yōu)異的絕熱性能。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的制備絕熱體的方法，即使當(dāng)加熱附著在氣凝膠顆粒上的粘合劑粉末 時(shí)，粘合劑粉末也難以遍布?xì)饽z顆粒的表面并形成顆粒。因此，該方法使得很容易將多個(gè) 氣凝膠顆粒與粘合劑顆粒粘結(jié)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1為示例說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的實(shí)例的示意圖；
[0024] 圖2A-2C為示例說(shuō)明氣凝膠顆粒的實(shí)例的示意圖；
[0025] 圖3為氣凝膠顆粒的電子顯微圖；
[0026] 圖4涉及實(shí)施例1并且示出了其上附著粘合劑顆粒的氣凝膠顆粒表面的電子顯微 圖；
[0027] 圖5為示例說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明制備絕熱體的方法的實(shí)例的示意圖；
[0028] 圖6A-6D為示例說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明制備絕熱體的方法的實(shí)例的部分示意圖；
[0029] 圖7為根據(jù)實(shí)施例1的絕熱體的X-射線CT(計(jì)算機(jī)斷層掃描）圖像；
[0030] 圖8為根據(jù)對(duì)比例3的絕熱體的X-射線CT圖像；
[0031] 圖9為示例說(shuō)明常規(guī)實(shí)施例的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的絕熱體是通過(guò)用粘合劑2將多個(gè)氣凝膠顆粒A粘結(jié)而形成的絕熱體 B。所述氣凝膠顆粒A具有500μm或更大的平均粒徑。所述粘合劑2以顆粒形式存在于所 述氣凝膠顆粒A的表面上。粘合劑2的平均粒徑和氣凝膠顆粒A的平均粒徑的比例（粘合 劑/氣凝膠顆粒）為1/200-1/10。圖1示出絕熱體B的實(shí)施例的示意圖。
[0033] 氣凝膠為多孔材料（多孔體）并且可通過(guò)干燥凝膠以使空氣取代包含在凝膠中的 溶劑而獲得。氣凝膠的顆粒材料被稱(chēng)為氣凝膠顆粒。已知的氣凝膠的實(shí)例包括二氧化硅氣 凝膠、碳?xì)饽z和氧化鋁氣凝膠，并且其中優(yōu)選使用二氧化硅氣凝膠。所述二氧化硅氣凝膠 與其他類(lèi)型的氣凝膠相比具有優(yōu)異的絕熱性能，容易生產(chǎn)，并且具有低的生產(chǎn)成本，因此容 易獲得。應(yīng)注意，由于將在凝膠中的溶劑完全蒸發(fā)生產(chǎn)的材料具有帶空氣間隙的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)， 可被稱(chēng)為"干凝膠"，但是本申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)的氣凝膠可包括該干凝膠。
[0034] 圖2A-2C示出了氣凝膠顆粒的實(shí)例的示意圖。如圖2A和2B所示，氣凝膠顆粒A為 二氧化硅氣凝膠顆粒，并且是具有約數(shù)十納米（如20-40納米）大小的孔的二氧化硅（SiO2) 結(jié)構(gòu)。該氣凝膠顆粒A可通過(guò)超臨界干燥等獲得。氣凝膠顆粒A由細(xì)粒P(二氧化硅微粒） 彼此粘結(jié)而構(gòu)成以便于形成三維網(wǎng)狀。一個(gè)二氧化硅氣凝膠的大小為例如約1-2納米。如 圖2C所示，使氣體G進(jìn)入氣凝膠顆粒A的約數(shù)十納米大小的孔。這些孔阻止了空氣組分如 氮和氧的傳送，因此可將熱導(dǎo)率降低至比空氣的熱導(dǎo)率更低的程度。例如，具有空氣的傳統(tǒng) 的絕熱體的熱導(dǎo)率（WLF)λ為35-45mW/m·K，但是絕熱體的熱導(dǎo)率（WLF)λ可通過(guò)氣凝膠 顆粒A被降低至約9-12mW/m·Κ。通常，氣凝膠顆粒A具有疏水性。例如，在圖2Β所示的二 氧化硅氣凝膠顆粒中，大多數(shù)硅原子（Si)與一個(gè)或多個(gè)烷基鍵合，并且它們中的少數(shù)與羥 基（OH)鍵合。該顆粒因此具有相對(duì)低的表面極性。
[0035] 圖3為二氧化硅氣凝膠顆粒的電子顯微圖。該二氧化硅氣凝膠顆粒通過(guò)超臨界干 燥法獲得。根據(jù)該圖像還可理解二氧化硅氣凝膠顆粒具有三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。氣凝膠顆 粒A的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)通常由具有小于10納米大小的線性鍵合的二氧化硅微粒形成。應(yīng)注意， 該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可在微粒之間具有模糊界限，并且一些網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可由線性擴(kuò)展的二氧化硅結(jié)構(gòu) (-O-Si-O-)形成。
[0036] 對(duì)用于絕熱體的氣凝膠顆粒沒(méi)有特別限定，可使用由常用生產(chǎn)方法獲得的氣凝膠 顆粒。所述氣凝膠顆粒的典型實(shí)例包括：通過(guò)超臨界干燥法獲得的氣凝膠顆粒；和基于液 態(tài)玻璃獲得的氣凝膠顆粒。
[0037] 通過(guò)超臨界干燥法獲得的氣凝膠顆粒可通過(guò)以下方法獲得：使原料通過(guò)溶膠-凝 膠法聚合來(lái)制備二氧化硅顆粒，所述溶膠-凝膠法為液相反應(yīng)法；并通過(guò)超臨界干燥除去 其中的溶劑。例如，將烷氧基硅烷（也被稱(chēng)為"硅醇鹽"或"烷基硅酸鹽"）用作原料。將烷 氧基硅烷在溶劑的存在下水解，從而由于縮合聚合而產(chǎn)生具有硅骨架的濕凝膠化合物，并 隨后將該濕凝膠化合物在超臨界條件下干燥，其中所述超臨界條件的溫度和壓力等于或大 于溶劑的臨界點(diǎn)的溫度和壓力。所述溶劑可以是醇、液化二氧化碳等。通過(guò)將凝膠化合物 在超臨界條件下干燥，除去其中的溶劑同時(shí)保持凝膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此可獲得氣凝膠。所述 氣凝膠顆粒是氣凝膠的顆粒材料，可通過(guò)將包含溶劑的凝膠粉碎成顆粒，然后通過(guò)超臨界 干燥將包含溶劑的凝膠的顆粒干燥而獲得?；蛘撸瑲饽z顆?？赏ㄟ^(guò)將由超臨界干燥而獲 得的大塊氣凝膠粉碎而獲得。
[0038] 對(duì)于作為氣凝膠顆粒的原料的烷氧基硅烷沒(méi)有特別限制，但是可以是雙官能烷氧 基娃燒、二官能燒氧基娃燒、四官能燒氧基娃燒或它們的組合。雙官能燒氧基娃燒的實(shí)例 包括二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅 燒、甲基苯基-乙氧基娃燒、甲基苯基-甲氧基娃燒、-乙基-乙氧基娃燒和-乙基-甲氧 基娃燒。二官能燒氧基娃燒的實(shí)例包括甲基二甲氧基娃燒、甲基二乙氧基娃燒、乙基二甲氧 基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷。四官能烷氧基硅烷的 實(shí)例包括四甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷。雙（三甲基甲硅烷基）甲烷、雙（三甲基甲硅烷 基）乙燒、雙（二甲基甲娃燒基）己燒或乙稀基二甲氧基娃燒可用作燒氧基娃燒。燒氧基 硅烷的部分水解產(chǎn)物可用作原料。
[0039] 烷氧基硅烷的水解和縮合聚合優(yōu)選在水的存在下進(jìn)行，并且更優(yōu)選在水和烷氧基 硅烷可溶于其中并且與水相容的有機(jī)溶劑的混合液體的存在下進(jìn)行。使用該混合液體作為 溶劑使其可連續(xù)進(jìn)行水解過(guò)程和縮合聚合過(guò)程，并因此可有效獲得所述凝膠。在該過(guò)程中， 所產(chǎn)生的聚合物為存在于作為分散介質(zhì)的溶劑中的凝膠物（濕凝膠）的形式。所述烷氧基 硅烷可溶于其中并且與水相容的溶劑沒(méi)有特別限制。該溶劑的實(shí)例包括：醇類(lèi)如甲醇、乙 醇、丙醇、異丙醇和丁醇；丙酮；和N，N-二甲基甲酰胺。這些材料可單獨(dú)或組合使用。
[0040] 還優(yōu)選所述烷氧基硅烷的水解和縮合聚合在催化劑的存在下進(jìn)行，所述催化劑導(dǎo) 致烷氧基從烷氧基硅烷脫離以促進(jìn)縮合反應(yīng)。該催化劑的實(shí)例包括酸性催化劑和堿性催化 齊?。具體地，所述酸性催化劑的實(shí)例包括鹽酸、檸檬酸、硝酸、硫酸和氟化銨。所述堿性催化 劑的實(shí)例包括氨和哌啶。
[0041] 可向烷氧基硅烷的反應(yīng)溶液中加入適當(dāng)組分。該組分的實(shí)例可包括表面活化劑和 官能團(tuán)誘導(dǎo)劑。該附加組分可在氣凝膠顆粒上提供有利功能。
[0042] 所述氣凝膠可通過(guò)超臨界干燥法干燥所獲得的濕凝膠而獲得。優(yōu)選將所述濕凝膠 首先切割或粉碎成顆粒以制備包含溶劑的凝膠的顆粒，并隨后通過(guò)超臨界干燥法干燥所述 凝膠的顆粒。通過(guò)這樣操作，可將氣凝膠制成顆粒并干燥而沒(méi)有破裂該氣凝膠結(jié)構(gòu)，因而可 容易地獲得氣凝膠顆粒。在該情況下，優(yōu)選制得均一粒徑的凝膠顆粒，這使得氣凝膠顆粒為 相等的粒徑?；蛘?，所述氣凝膠顆粒可通過(guò)制備塊體氣凝膠，隨后將該塊體氣凝膠通過(guò)粉碎 設(shè)備粉碎而獲得?？蓪⑺@得的氣凝膠顆粒過(guò)篩或分類(lèi)以獲得具有更均勻大小的氣凝膠顆 粒。當(dāng)氣凝膠顆粒的大小相等時(shí)，可提高可處理性并且可容易地獲得穩(wěn)定產(chǎn)品。
[0043]基于液態(tài)玻璃獲得的氣凝膠顆?？赏ㄟ^(guò)常壓干燥方法來(lái)生產(chǎn)，所述常壓干燥方法 依次包括以下過(guò)程：二氧化硅溶膠的制備過(guò)程、二氧化硅溶膠的凝膠過(guò)程、成熟過(guò)程、凝膠 的粉碎過(guò)程、溶劑代替過(guò)程、疏水過(guò)程和干燥過(guò)程。所述液態(tài)玻璃通?？梢允菬o(wú)機(jī)硅酸鹽例 如硅酸鈉的高濃度水溶液，并且例如可通過(guò)將所述無(wú)機(jī)硅酸鹽溶于水并加熱而獲得。
[0044]二氧化硅溶膠的原料可以是硅酸醇鹽、堿金屬的硅酸鹽等。硅酸醇鹽的實(shí)例包括 四甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷。在說(shuō)明超臨界干燥法中所描述的烷氧基硅烷可用作所述硅 酸醇鹽。堿金屬的硅酸鹽可以是硅酸鉀、硅酸鈉等。優(yōu)選使用堿金屬的硅酸鹽，因?yàn)槠淞畠r(jià)， 并且更優(yōu)選使用硅酸鈉，因?yàn)槠淙菀撰@得。
[0045] 在使用堿金屬的硅酸鹽的情況中，二氧化硅溶膠可通過(guò)使用無(wú)機(jī)酸如鹽酸和硫酸 的脫酸法制備，或者可通過(guò)使用具有H+的抗衡離子的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的方法制備。在這些 方法中，優(yōu)選使用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。
[0046] 二氧化硅溶膠可通過(guò)使用酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂通過(guò)以下過(guò)程來(lái)制備：使具有適當(dāng) 濃度的堿金屬硅酸鹽的溶液通過(guò)填充有陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的填充層?；蛘?，所述二氧化硅溶 膠可通過(guò)以下過(guò)程制備：將陽(yáng)離子交換樹(shù)脂引入堿金屬的硅酸鹽溶液中；混合它們；除去 堿金屬；然后通過(guò)例如過(guò)濾除去陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的量?jī)?yōu)選不小于交換包 含在溶劑中的堿金屬所需要的量。將所述溶劑通過(guò)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂進(jìn)行脫堿（脫金屬）。 [0047] 所述酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂可以是基于苯乙烯的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、基于丙烯酸的陽(yáng) 離子交換樹(shù)脂，或者是基于甲基丙烯?；年?yáng)離子交換樹(shù)脂，并且具有例如被取代的磺酸 基或羧基作為離子交換基團(tuán)。其中，優(yōu)選使用帶有磺酸基的所謂強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。所 述用于堿金屬交換的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂在通過(guò)使硫酸或鹽酸通過(guò)其中的再生過(guò)程后可被重 復(fù)使用。
[0048] 然后將所制備的二氧化硅溶膠進(jìn)行凝膠，并然后使其成熟。在凝膠過(guò)程和成熟過(guò) 程中，優(yōu)選控制其pH。通常，在通過(guò)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的離子交換過(guò)程后的二氧化硅溶膠具 有相對(duì)低的pH例如3或更低。當(dāng)將該二氧化硅溶膠中和使其pH在微酸性至中性的pH范 圍時(shí)，該二氧化硅溶膠被凝膠。二氧化硅溶膠可通過(guò)將其pH控制在5. 0-5. 8的范圍，優(yōu)選 5. 3-5. 7的范圍而被凝膠。其pH可通過(guò)加入堿和/或酸來(lái)控制。所述堿可以是氨水、氫氧 化鈉、氫氧化鉀、堿金屬的硅酸鹽等。所述酸可以是鹽酸、檸檬酸、硝酸、硫酸等。將PH被控 制的凝膠在穩(wěn)定狀態(tài)中成熟。所述成熟過(guò)程可在40-80°C的溫度下進(jìn)行4-24小時(shí)。
[0049] 成熟過(guò)程之后，優(yōu)選將所述凝膠粉碎。所需要的氣凝膠顆?？扇菀椎赝ㄟ^(guò)粉碎所 述凝膠而獲得。所述凝膠的粉碎過(guò)程可通過(guò)例如以下方法進(jìn)行：將凝膠放入Henshall型 混合機(jī)中或者將所述溶膠放入混合機(jī)中凝膠；并將所述混合機(jī)在適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速下運(yùn)行適當(dāng)期 間。
[0050] 粉碎過(guò)程之后，優(yōu)選進(jìn)行所述溶劑取代過(guò)程。在該溶劑取代過(guò)程中，將用于制備凝 膠的溶劑（如水）用具有小表面張力的另一溶劑取代，以避免當(dāng)干燥凝膠時(shí)干燥收縮的發(fā) 生。所述溶劑取代過(guò)程通常包括多個(gè)步驟，并且優(yōu)選兩步，因?yàn)殡y以直接用具有小表面張力 的溶劑取代水。選擇用于第一步的溶劑的標(biāo)準(zhǔn)可包括：與水和用于第二步的溶劑均具有良 好的親和力。用于第一步的溶劑可以是甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮等，并且乙醇是優(yōu)選的。選 擇用于第二步的溶劑的標(biāo)準(zhǔn)可包括：與用于后面的疏水過(guò)程的處理劑具有更小的反應(yīng)性； 并且具有小的表面張力以導(dǎo)致更小的干燥收縮。用于第二步的溶劑可以是己烷、二氯甲烷、 甲乙酮等，并且己烷是優(yōu)選的。根據(jù)需要，可在第一溶劑取代步驟和第二溶劑取代步驟之間 進(jìn)行額外的溶劑取代步驟。
[0051] 溶劑取代過(guò)程之后，優(yōu)選進(jìn)行疏水過(guò)程。烷基烷氧基硅烷、齒代烷基硅烷等可用作 疏水過(guò)程中的處理劑。例如可優(yōu)選使用二烷基二氯硅烷或單烷基三氯硅烷，并且考慮到反 應(yīng)性和材料成本，更優(yōu)選使用二甲基二氯硅烷。所述疏水過(guò)程可在溶劑取代過(guò)程之前進(jìn)行。
[0052] 疏水過(guò)程之后，將所獲得的凝膠通過(guò)過(guò)濾從溶劑中分離，然后清洗所述凝膠以除 去未反應(yīng)的處理劑。然后干燥所述凝膠。干燥過(guò)程可在常壓下進(jìn)行，并且可在加熱和/或 熱空氣下進(jìn)行。所述干燥過(guò)程優(yōu)選在惰性氣體（如氮?dú)猓夥障逻M(jìn)行。根據(jù)該過(guò)程，將凝 膠中的溶劑從凝膠中除去，并因此可獲得氣凝膠顆粒。
[0053] 通過(guò)超臨界干燥法獲得的氣凝膠顆粒和基于液態(tài)玻璃所獲得的氣凝膠顆粒具有 基本上相同的結(jié)構(gòu)。也就是說(shuō)，它們每個(gè)具有其中二氧化硅微粒鍵合在一起以形成三維網(wǎng) 狀的顆粒結(jié)構(gòu)。
[0054] 對(duì)氣凝膠顆粒的形狀沒(méi)有特別限制，可以是各種形狀中的一種。通常，通過(guò)上述方 法獲得的氣凝膠顆粒具有不確定的形狀，因?yàn)樵摎饽z顆粒遭受粉碎過(guò)程等。它們可以說(shuō) 是具有不規(guī)則表面的巖石狀。它們還可以是球狀、橄欖球狀、板狀、片狀、纖維狀等。用于模 壓的氣凝膠顆?？梢允蔷哂胁煌降念w粒的混合物。氣凝膠顆粒的大小不必均一，因?yàn)?這些顆粒被粘附在一起以在模壓產(chǎn)品中成一體。
[0055] 關(guān)于氣凝膠顆粒的大小，顆粒的最大長(zhǎng)度可以是50nm-10mm?？紤]到強(qiáng)度、容易處 理和容易模壓，優(yōu)選過(guò)大顆粒和過(guò)小顆粒的數(shù)量較少。當(dāng)過(guò)小顆粒的數(shù)量增加并且氣凝膠 顆粒的平均粒徑變?yōu)?00μm或更小時(shí)，難以用市售的粘合劑粉末（平均粒徑通常為30μm) 將氣凝膠顆粒彼此粘結(jié)。增加粘合劑粉末的量可將它們彼此粘結(jié)，但是這還將導(dǎo)致產(chǎn)品 (絕熱體B)的絕熱性能明顯降低。因此優(yōu)選在氣凝膠顆粒中最大長(zhǎng)度為ΙΟΟμπι至小于2mm 的顆粒占大多數(shù)。
[0056] 使用平均粒徑為500μπι或更大的氣凝膠顆粒。在該情況下，可提高絕熱體 的模壓產(chǎn)品的絕熱性能。氣凝膠顆粒的平均粒徑優(yōu)選為500ym-5mm，并且更優(yōu)選為 500μm-1. 5mm。使用平均粒徑在上述范圍內(nèi)的氣凝膠顆粒容易制備絕熱體，其中粘合劑的 平均粒徑與氣凝膠顆粒的平均粒徑的比例為1/200-1/10。關(guān)于絕熱體的結(jié)構(gòu)，如果所形成 的絕熱體內(nèi)部具有許多氣孔，則難以充分降低熱導(dǎo)率，這將導(dǎo)致絕熱性能的劣化。所述氣孔 可形成為氣凝膠顆粒間的間隙。為了預(yù)防氣孔的產(chǎn)生，有效的是氣凝膠顆粒具有500μm或 更大的平均粒徑。
[0057] 優(yōu)選氣凝膠顆粒的粒徑分布在500μm或更大粒徑處具有峰值并在小于500μm的 粒徑處具有另外的峰值。這使得容易緊密堆積氣凝膠顆粒，并因此可進(jìn)一步提高絕熱性能。
[0058] 關(guān)于所述氣凝膠顆粒在500μm或更大粒徑處具有峰值并在小于500μm粒徑處具 有另外的峰值的粒徑分布，對(duì)峰值的總數(shù)沒(méi)有限制并且可以是兩個(gè)、或三個(gè)或更多個(gè)，只要 粒徑分布從總體來(lái)看顯示出兩個(gè)或更多個(gè)峰值。從容易設(shè)計(jì)和制備絕熱體的角度看，一個(gè) 優(yōu)選方面是所述氣凝膠顆粒的粒徑分布具有兩個(gè)峰值。
[0059] 在所述氣凝膠顆粒在500μm或更大粒徑處具有峰值并在小于500μm粒徑處具 有另外的峰值的粒徑分布的情況中，優(yōu)選在500μm或更大粒徑處的峰值粒徑值是在小于 500μm粒徑處的峰值粒徑值的5倍或更大。這有利于更緊密地堆積氣凝膠顆粒，并因此可 進(jìn)一步提1?絕熱性能。
[0060] 氣凝膠顆粒還被稱(chēng)為氣凝膠珠，并且具有不確定的形狀和彈性。一般來(lái)說(shuō)，在緊密 堆積剛性顆粒的情況中，理想的是使用顯示出在不同粒徑處具有多個(gè)峰值的粒徑分布的一 組顆粒，并且優(yōu)選的峰值粒徑可通過(guò)模擬來(lái)計(jì)算。然而，氣凝膠顆粒具有低的剛性且由于施 加壓力而可能改變其形狀，因此不適合使用關(guān)于剛性顆粒的模擬。這使得難以估算氣凝膠 顆粒的優(yōu)選粒徑分布。因此，為了制備顯示出具有多個(gè)峰值的粒徑分布的一組氣凝膠顆粒， 優(yōu)選進(jìn)行以下步驟：通過(guò)使用具有相對(duì)大粒徑的一組氣凝膠顆粒制備產(chǎn)品；通過(guò)X-射線CT法等測(cè)量所述產(chǎn)品中的氣孔大??；并加入另一組其大小適合所述氣孔的氣凝膠顆粒。例如， 通過(guò)將另一組平均粒徑為100μm的氣凝膠顆粒加入平均粒徑為Imm的一組氣凝膠顆粒中， 可消除約50%的氣孔并提高絕熱性能。
[0061] 本發(fā)明的絕熱體通過(guò)用粘合劑將上述的氣凝膠顆粒粘結(jié)而形成。
[0062] 圖6D示出了在實(shí)施方案中的絕熱體的實(shí)例。絕熱體B由氣凝膠顆粒A(被稱(chēng)為氣 凝膠層3)和表面片材4的模壓產(chǎn)品構(gòu)成。關(guān)于這方面，絕熱體B形成為板狀絕熱體B(絕 熱板）。應(yīng)注意，通過(guò)用合適的模壓工具模壓等，絕熱體B可形成除了板狀之外的其它形狀。 絕熱體B具有其中將表面片材4分別置于由粘結(jié)的氣凝膠顆粒A形成的氣凝膠層3的相對(duì) 表面上的結(jié)構(gòu)。通過(guò)用表面片材4覆蓋氣凝膠層3,可提高絕熱體B的強(qiáng)度?？蓪⒈砻嫫?材4僅置于氣凝膠層3的一個(gè)表面上，但是優(yōu)選將表面片材4分別置于氣凝膠層3的相對(duì) 表面上以提高強(qiáng)度。應(yīng)注意，表面片材4是任選的，可忽略?？紤]到容易施加至建筑材料， 絕熱體B的形狀優(yōu)選為板狀，但不限于此。絕熱體B可根據(jù)預(yù)期用途形成所需形狀。絕熱 體B的厚度（在氣凝膠層3和表面片材4堆疊的方向上的尺寸）可根據(jù)需要的絕熱性能和 預(yù)期用途適當(dāng)測(cè)定，可以是〇. 1-1〇〇_。
[0063] 所述氣凝膠層3是通過(guò)用粘合劑2將多個(gè)氣凝膠顆粒A粘結(jié)在一起而形成的。從 降低熱傳導(dǎo)的角度看，優(yōu)選粘合劑2具有相對(duì)小的熱導(dǎo)率。從提高增強(qiáng)效果的角度看，優(yōu)選 粘合劑2的粘合強(qiáng)度是優(yōu)異的。優(yōu)選預(yù)防粘合劑2侵入氣凝膠顆粒A的小孔隙。當(dāng)粘合劑 2侵入氣凝膠顆粒A的小孔隙時(shí)，該侵入的粘合劑2可能提高氣凝膠顆粒A的熱導(dǎo)率，導(dǎo)致 絕熱性能劣化。
[0064] 如圖1所示，將相鄰的氣凝膠顆粒A用顆粒形式存在的粘合劑2彼此粘結(jié)。圖1 示出了其中氣凝膠顆粒A和粘合劑2的顆粒整齊放置的視圖，但是僅僅是示意圖。在實(shí)際 的絕熱體B中，可將氣凝膠顆粒A和粘合劑2的顆粒不規(guī)則粘結(jié)。需要的是將粘合劑2不 要像在氣凝膠顆粒A之間的直線樣放置并將粘合劑2分隔為如顆粒樣。例如，可以將粘合 齊U2的顆粒如點(diǎn)狀或島狀放置。
[0065] 粘合劑2的顆?？梢苑稚⒎胖迷诮^熱體B中。將粘合劑2的顆粒置于相鄰的氣凝 膠顆粒A之間。絕熱體B可通過(guò)將多個(gè)氣凝膠顆粒A緊密堆積而形成，并且在該結(jié)構(gòu)中多個(gè) 氣凝膠顆粒A之間形成間隙。可將粘合劑2的顆粒置于多個(gè)氣凝膠顆粒A之間的間隙中。 [0066] 圖4為示出了其上附著粘合劑顆粒的氣凝膠顆粒A表面的實(shí)例的電子顯微圖。圖 4為根據(jù)后文描述的實(shí)施例1制備的二氧化硅氣凝膠顆粒A的圖像。在圖4中，粘合劑2的 每個(gè)顆粒為基本球形或基本半球形并且附著在氣凝膠顆粒A的表面上。粘合劑2的顆粒形 狀可以是合適的形狀。粘合劑2的顆粒的截面形狀可以是例如圓形、橢圓形、多邊形等。粘 合劑2的顆粒的截面形狀可以是不確定形狀。
[0067]粘合劑2的平均粒徑與氣凝膠顆粒A的平均粒徑的比例（粘合劑/氣凝膠顆粒） 為1/200-1/10。在該情況中平均粒徑被定義為真圓的直徑，所述真圓的面積對(duì)應(yīng)顆粒的截 面面積。平均粒徑之間的比例（粘合劑/氣凝膠顆粒）優(yōu)選為1/150-1/20。粘合劑2的平 均粒徑和氣凝膠顆粒A的平均粒徑可分布通過(guò)X射線CT法得到粘合劑2的顆粒的截面面 積和氣凝膠顆粒A的截面面積來(lái)獲得。例如，可采用粘合劑2的100個(gè)顆粒的平均值和氣 凝膠顆粒A的100個(gè)顆粒的平均值。在粘合劑2的平均粒徑與氣凝膠顆粒A的平均粒徑的 比例（粘合劑2/氣凝膠顆粒A)為1/200-1/10的情況中，可容易地將相鄰的氣凝膠顆粒A通過(guò)用粘合劑2的一個(gè)或多個(gè)顆粒將它們膠合在一起而彼此粘結(jié)。粘合劑2的平均粒徑與 氣凝膠顆粒A的平均粒徑的比例（粘合劑2/氣凝膠顆粒A)優(yōu)選為1/150-1/20。粘合劑2 的平均粒徑與氣凝膠顆粒A的比例（粘合劑2/氣凝膠顆粒A)更優(yōu)選為1/100-1/50。 [0068] 氣凝膠顆粒A的平均粒徑可在模壓之前在用合適的粒徑分析儀測(cè)量。所述粒徑分 析儀的實(shí)例為激光衍射粒徑分布測(cè)量裝置。在使用粘合劑粉末2 (粘合劑材料的粉末）的 情況中，粘合劑粉末2的平均粒徑可在模壓之前用合適的粒徑分析儀測(cè)量。粒徑分析儀的 實(shí)例為激光衍射粒徑分布測(cè)量裝置。關(guān)于粘合劑粉末2,假定粘合劑2的一個(gè)顆粒由粘合劑 粉末的一個(gè)顆粒制成而沒(méi)有在模壓中將粉末彼此粘結(jié)，在模壓產(chǎn)品中粘合劑2的平均粒徑 可約等于粘合劑粉末2的平均粒徑。因此，通過(guò)在模壓之前控制氣凝膠顆粒A的平均粒徑 和粘合劑粉末2的平均粒徑，可在模壓后滿(mǎn)足以上要求的平均粒徑的比例。優(yōu)選氣凝膠顆 粒A的平均粒徑與粘合劑粉末2的平均粒徑的比例在模壓之前落入上述范圍。關(guān)于在模壓 產(chǎn)品中的粘合劑2,粘合劑2的一個(gè)顆粒（固化顆?；蛴不w粒）可由粘合劑粉末的不止一 個(gè)顆粒制成。
[0069] 氣凝膠顆粒A的平均粒徑在模壓后可通過(guò)以下方法測(cè)量：將粘合劑2用溶劑介質(zhì) 等熔化以提取單個(gè)氣凝膠顆粒A作為單獨(dú)顆粒；分散被提取的氣凝膠顆粒A;用粒徑分析儀 測(cè)量它們的平均粒徑。在其中氣凝膠顆粒A顯示大的粒徑變化的情況中該測(cè)量方法是有效 的。通過(guò)該方法獲得的數(shù)值可用作氣凝膠顆粒A的平均粒徑。然而，通過(guò)X-射線CT法測(cè) 量的數(shù)值優(yōu)選被用作平均粒徑。
[0070] 優(yōu)選將粘合劑2的顆粒間隔放置以使彼此不接觸。也就是說(shuō)，粘合劑2的相鄰顆 粒中間具有空間。由于粘合劑2的顆粒彼此不接觸，可形成低的熱路徑。因此可提高絕熱 性能。
[0071] 優(yōu)選氣凝膠顆粒A的表面未用粘合劑2覆蓋。當(dāng)氣凝膠顆粒A的表面被粘合劑2 覆蓋時(shí)，該粘合劑2可堵塞氣凝膠顆粒A的小孔隙導(dǎo)致氣凝膠顆粒A的絕熱性能劣化。此 夕卜，如果氣凝膠顆粒A的表面被粘合劑覆蓋，容易形成熱路徑。
[0072] 在絕熱體B中，將多個(gè)氣凝膠顆粒A用粘合劑2的顆粒粘結(jié)。因此，將相鄰的氣凝 膠顆粒A以點(diǎn)接觸的方式（點(diǎn)連接）粘結(jié)。因此可使經(jīng)由粘合劑2在氣凝膠顆粒A和A之 間的熱傳遞最小化。因此，可使絕熱性能的降低最小化，同時(shí)提高通過(guò)粘合劑2在氣凝膠顆 粒A和A之間的粘結(jié)。
[0073] 粘合劑2可包含固化的熱固性樹(shù)脂或固化的熱塑性樹(shù)脂。粘合劑2可僅由固化的 熱固性樹(shù)脂制成。或者，粘合劑2可僅由硬化的熱塑性樹(shù)脂制成。或者，粘合劑2可進(jìn)一步 包括除了固化的熱固性樹(shù)脂或硬化的熱塑性樹(shù)脂之外的合適的添加劑。
[0074] 優(yōu)選包含在粘合劑2的材料（粘合劑材料）中的熱固性樹(shù)脂在熔化狀態(tài)下具有氣 凝膠顆粒A的表面排斥的性能。如后文所述，在粘合劑材料2中的熱固性樹(shù)脂通過(guò)加熱被 熔化并然后在絕熱體B的生產(chǎn)過(guò)程中固化粘結(jié)顆粒。因此，如果在粘合劑材料2中的熱固 性樹(shù)脂在熔化狀態(tài)下具有氣凝膠顆粒A的表面排斥的性能并因此不太可能鋪展在表面上， 則粘合劑2可能形成顆粒。為了使熔化的粘合劑顆粒2不太可能鋪展在氣凝膠顆粒A的表 面上，優(yōu)選粘合劑顆粒2包括具有氣凝膠顆粒A的表面所排斥的性能的熱固性樹(shù)脂。優(yōu)選 地，所述特征"粘合劑材料2具有氣凝膠顆粒A的表面所排斥的性能"被定量地定義為粘合 劑材料2在熔化狀態(tài)的溶解度參數(shù)（也被稱(chēng)作"SP值"）和氣凝膠顆粒A的溶解度參數(shù)之 間的差值為4或更大。粘合劑材料2被氣凝膠顆粒A的表面排斥的性能的程度根據(jù)粘合劑 材料2中的熱固性樹(shù)脂的類(lèi)型和/或結(jié)構(gòu)（官能團(tuán)類(lèi)型、聚合度等）來(lái)測(cè)定。優(yōu)選在粘合 劑材料2中的熱固性樹(shù)脂在熔化狀態(tài)下是親水的。在該情況下，粘合劑材料2在熔化狀態(tài) 下可能被具有疏水性的氣凝膠顆粒A的表面排斥，因此粘合劑材料2以顆粒形式可容易地 附著在氣凝膠顆粒A的表面上。具體地，優(yōu)選粘合劑材料2包括熱固性樹(shù)脂，所述熱固性樹(shù) 脂是選自酚醛樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂、脲樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等中的至少一種。
[0075] 粘合劑粉末2(粘合劑材料的粉末）在熔化狀態(tài)下的SP值可由基于基團(tuán)貢獻(xiàn)法 (groupcontributionmethod)獲得的粘合劑材料2的分子結(jié)構(gòu)來(lái)計(jì)算。氣凝膠顆粒A的 SP值可基于基團(tuán)貢獻(xiàn)法由改性氣凝膠顆粒A的表面的表面制劑的分子結(jié)構(gòu)來(lái)計(jì)算。優(yōu)選粘 合劑材料2在熔化狀態(tài)下的SP值和氣凝膠顆粒A的SP值的差值變得越來(lái)越大，因此該差 值的上限沒(méi)有特別限制，例如差值可以是20或更低。
[0076] 為了達(dá)到提高強(qiáng)度而不劣化高的絕熱性能，優(yōu)選使用包括具有高塑性的熱固性樹(shù) 脂的粘合劑材料2。例如，在使用橡膠改性酚醛樹(shù)脂、腰果改性酚醛樹(shù)脂或環(huán)氧改性酚醛樹(shù) 脂的情況中，可提高強(qiáng)度而不劣化絕熱性能。在該實(shí)施方案中，"高塑性"意指所述樹(shù)脂具有 在動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)量法中測(cè)量的大tanδ值且具有降低的交聯(lián)密度。
[0077] 此外，可使用熱熔粘合劑作為包括熱塑性樹(shù)脂的粘合劑材料2。如后文所描述的， 在粘合劑材料2中的熱塑性樹(shù)脂僅在絕熱體B的生產(chǎn)過(guò)程中被軟化，因此不需要被熔化。 因此，在粘合劑材料2中的熱塑性樹(shù)脂不太可能鋪展在氣凝膠顆粒A的表面上，粘合劑2容 易形成顆粒。因此可使用通?？色@得的熱熔粘合劑的熱塑性樹(shù)脂作為粘合劑材料2。具體 地，優(yōu)選粘合劑材料2包含的熱塑性樹(shù)脂為選自乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚乙烯樹(shù)脂、聚丙 烯樹(shù)脂、聚苯乙烯樹(shù)脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚酰胺樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂等中的至少一種。
[0078] 優(yōu)選絕熱體B包含5-30質(zhì)量份的粘合劑2每100質(zhì)量份的氣凝膠顆粒Α?？紤]到 粘合劑2的類(lèi)型和/或絕熱體B的絕熱性能和強(qiáng)度，適當(dāng)測(cè)定氣凝膠顆粒A和粘合劑2之 間的含量比例。所述含量比例可優(yōu)選基于粘合性能和絕熱性能來(lái)測(cè)定。鑒于此，例如可將 100質(zhì)量份的氣凝膠顆粒A與5-30質(zhì)量份，優(yōu)選10-25重量份的粘合劑2混合。絕熱體B 將顯示出其熱導(dǎo)率和強(qiáng)度容易隨著粘合劑2的降低而降低。絕熱體B將顯示出其強(qiáng)度和熱 導(dǎo)率容易隨著粘合劑2的增加而增加。因此更優(yōu)選絕熱體B包括10-20質(zhì)量份的粘合劑2 每100質(zhì)量份的氣凝膠顆粒Α。
[0079]絕熱體B的密度嚴(yán)重影響絕熱性能。絕熱體B的密度可考慮氣凝膠顆粒A和粘合 劑2制備的量、以及絕熱體B的厚度來(lái)測(cè)定。絕熱體B的密度的降低將導(dǎo)致絕熱性能的劣 化，因?yàn)樵诮^熱體B的內(nèi)部可形成空氣層，而其密度的增加將導(dǎo)致熱導(dǎo)率的降低，因?yàn)榭赡?通過(guò)粘合劑2而形成熱橋。絕熱體B的密度例如可以是0.1-0. 5g/cm3。在該情況下，有利 于絕熱體B的處理。在由17質(zhì)量份的粘合劑2每100質(zhì)量份的氣凝膠顆粒A生產(chǎn)的絕熱 體B的實(shí)例中，板（絕熱體B)的密度是0. 13-0. 21g/cm3。
[0080] 在絕熱體B中，優(yōu)選粘合劑2與氣凝膠顆粒A的體積比（粘合劑2/氣凝膠顆粒A) 為0.003-0. 05。在該情況下，可預(yù)防粘合劑2形成熱路徑并提高絕熱體B的強(qiáng)度。該體積 比可通過(guò)分析X-射線CT圖像來(lái)獲得。粘合劑2與氣凝膠顆粒A的體積比（粘合劑2/氣 凝膠顆粒A)更優(yōu)選為0. 006-0. 04,進(jìn)一步優(yōu)選為0. 006-0. 03。
[0081] 在絕熱體B的截面中由粘合劑2所占據(jù)的面積與氣凝膠顆粒A所占據(jù)的面積的 比例（粘合劑2/氣凝膠顆粒A)優(yōu)選為0. 004-0. 04。在該情況下，可預(yù)防粘合劑2形成熱 路徑并提高絕熱體B的強(qiáng)度。所述面積比可通過(guò)分析X-射線CT圖像來(lái)獲得。粘合劑2 所占據(jù)的面積與氣凝膠顆粒A所占據(jù)的面積的比例（粘合劑2/氣凝膠顆粒A)更優(yōu)選為 0· 006-0. 04,進(jìn)一步優(yōu)選為 0· 006-0. 03。
[0082] 在下文中，說(shuō)明生產(chǎn)絕熱體B的方法。
[0083] 首先，將粘合劑材料2附著在氣凝膠顆粒A的表面上。在該情況下，優(yōu)選所述粘合 劑材料2在常溫下為粉末形式。在該情況下，粘合劑材料2的顆?？扇菀椎馗街翚饽z 顆粒A。作為用于將粘合劑材料2附著至氣凝膠顆粒A的方法，例如可使用通過(guò)粉末混合機(jī) 將它們攪拌的方法。對(duì)于該附著，優(yōu)選粘合劑材料2具有的粘度使得粘合劑材料2本身不 硬化但可附著至氣凝膠顆粒A。在該過(guò)程中，為了增加粘合劑2的粘度，它們?cè)诨旌系耐瑫r(shí) 向其中加入少量液體如水，并被干燥。
[0084] 優(yōu)選粘合劑粉末2的粒徑的平均值比氣凝膠顆粒A的粒徑的平均值更小。在該情 況下，粘合劑材料2的顆粒可容易地附著至氣凝膠顆粒A。所述在常溫下為粉末形式的粘合 劑材料2的平均粒徑可通過(guò)由X-射線CT法得到的粘合劑材料2的截面面積來(lái)獲得，對(duì)于 以顆粒形式存在的粘合劑2的平均粒徑或氣凝膠顆粒A的平均粒徑，例如可采用100個(gè)粘 合劑粉末2的顆粒的平均值?；蛘?，其平均粒徑可通過(guò)使用粒徑分布測(cè)量裝置獲得。
[0085] 優(yōu)選作為原料的粘合劑粉末2的平均粒徑與氣凝膠顆粒A的平均粒徑的比例（粘 合劑2/氣凝膠顆粒A)為1/200-1/10。滿(mǎn)足該條件使得可以用粘合劑2的顆粒將氣凝膠顆 粒A粘結(jié)，同時(shí)它們的平均粒徑的比例在模壓之后落入以上范圍。
[0086] 可使用的氣凝膠顆粒A具有500μm或更大的平均粒徑。只要?dú)饽z顆粒A具有 500μm或更大的平均粒徑，氣凝膠顆粒A就可具有在500μm或更大粒徑處具有峰值并在小 于500μm粒徑處具有另外的峰值的粒徑分布?？墒褂靡唤M具有在500μm或更大粒徑處具 有峰值的粒徑分布的相對(duì)大尺寸氣凝膠顆粒A和一組具有在小于500μm粒徑處具有峰值 的粒徑分布的相對(duì)小尺寸氣凝膠顆粒A的組合。在使用具有不同粒徑的氣凝膠顆粒A的組 合的情況下，需要使混合的氣凝膠顆粒A具有500μm或更大的平均粒徑。
[0087] 在將一組相對(duì)大尺寸氣凝膠顆粒A和一組相對(duì)小尺寸氣凝膠顆粒A混合的情況 中，優(yōu)選所述一組相對(duì)大尺寸氣凝膠顆粒A的量比所述一組相對(duì)小尺寸氣凝膠顆粒A的量 更大。優(yōu)選所述一組相對(duì)大尺寸氣凝膠顆粒A的量不小于所述小于一組相對(duì)小尺寸氣凝膠 顆粒A的量的三倍。在一組相對(duì)大尺寸氣凝膠顆粒A的量較大的情況下，可將相對(duì)小尺寸 氣凝膠顆粒A置于相對(duì)大尺寸氣凝膠顆粒A之間的空間中。因此，可更緊密地堆積氣凝膠 顆粒A。所述一組相對(duì)大尺寸氣凝膠顆粒A的量可不超過(guò)所述一組相對(duì)小尺寸氣凝膠顆粒 A的量的二十倍,不超過(guò)所述一組相對(duì)小尺寸氣凝膠顆粒A的量的十倍。
[0088] 優(yōu)選所述一組相對(duì)大尺寸氣凝膠顆粒A的平均粒徑范圍可以是以上所述的氣凝 膠顆粒A的范圍。所述一組相對(duì)小尺寸氣凝膠顆粒A的平均粒徑優(yōu)選不超過(guò)所述一組相對(duì) 大尺寸氣凝膠顆粒A的平均粒徑的三分之一，更優(yōu)選不超過(guò)所述一組相對(duì)大尺寸氣凝膠顆 粒A的平均粒徑的五分之一。所述一組相對(duì)小尺寸氣凝膠顆粒A的平均粒徑例如可以是 50μm或更大，可以是100μm更大。所述一組相對(duì)小尺寸氣凝膠顆粒A的平均粒徑例如可 以是400μm或更小，可以是300μm或更小。
[0089] 圖5示例說(shuō)明了將粘合劑材料2附著至氣凝膠顆粒A的方法的實(shí)例。如圖5所示， 為了將粘合劑材料2附著至氣凝膠顆粒A，例如，將氣凝膠顆粒A和粘合劑粉末2首先置于 瓶子5中，然后將瓶子5通過(guò)例如蓋上蓋子而密封，然后搖動(dòng)瓶子5。通過(guò)這樣操作，氣凝膠 顆粒A和粘合劑材料2在粉末水平上被混合，因此可獲得其中附著粘合劑材料2的氣凝膠 顆粒A。在制造階段，它們可通過(guò)使用合適的粉末混合機(jī)如磨機(jī)和混合機(jī)在粉末水平上混 合。然而，由于顆粒在強(qiáng)烈的攪拌力下可能被破壞，優(yōu)選它們通過(guò)不使顆粒破壞的攪拌力被 混合。
[0090] 然后，將附著粘合劑材料2的氣凝膠顆粒A在加熱和加壓下進(jìn)行模壓。通過(guò)該模 壓過(guò)程，可獲得成形的并且其中氣凝膠顆粒A被粘合劑2粘結(jié)的絕熱體B。
[0091] 圖6示例說(shuō)明通過(guò)模壓其中附著粘合劑2的氣凝膠顆粒A制備絕熱體的方法的實(shí) 例。
[0092] 如圖6所示，使用壓機(jī)30進(jìn)行模壓過(guò)程。該壓機(jī)30包括壓機(jī)下模31(presslower mold)和壓機(jī)上模32(pressuppermold)。首先，如圖6A所示，將側(cè)壁模31b安裝在壓機(jī)下 模31上以形成凹槽31a。將剝離片材（releasesheet) 34置于凹槽31a的底面，并將表面 片材4置于其上。接下來(lái)，將氣凝膠顆粒A從瓶子5加入壓機(jī)下模31之上的凹槽31a中。 應(yīng)注意，粘合劑材料（粘合劑）2在圖6中未示出，但是附著粘合劑材料2的氣凝膠顆粒A用 于該過(guò)程。然后，如圖6B所示，將加入的顆粒的上平面通過(guò)平滑器33如藥勺、木板等壓平。 將另一個(gè)表面片材4置于其中上平面被壓平的氣凝膠顆粒A上，并然后將另一個(gè)剝離片材 34置于其上。然后，將壓機(jī)上模32從上部加入凹槽31a中并在加熱和加壓下進(jìn)行按壓，如 圖6C所示。優(yōu)選地，用使氣凝膠顆粒A不被壓碎或破壞的壓力進(jìn)行按壓。通過(guò)這樣按壓， 粘合劑材料2表現(xiàn)出粘合性并因此將氣凝膠顆粒A膠合并被粘結(jié)成一體。此外，每個(gè)表面 片材4通過(guò)粘合劑材料2的粘合力被膠合至氣凝膠顆粒A并因此表面片材4與氣凝膠顆粒 A的模壓產(chǎn)品成一體。按壓之后，將所得產(chǎn)品從其中取出，并通過(guò)干燥機(jī)干燥。結(jié)果是，由氣 凝膠顆粒A的模壓產(chǎn)品（氣凝膠層3)和表面片材4構(gòu)成的絕熱體B形成了，如圖6D所示。
[0093] 在粘合劑材料2包含熱固性樹(shù)脂和粘合劑材料2包括熱塑性樹(shù)脂的情況中用于加 熱處理的條件可以是不同的。通過(guò)采用更好的加熱處理?xiàng)l件，可有利于用粘合劑2的顆粒 粘結(jié)氣凝膠顆粒A。
[0094] 在粘合劑2由包括熱固性樹(shù)脂的粘合劑粉末制成的情況中，制備的粘合劑粉末2 使得粘合劑粉末2在熔化狀態(tài)中的SP值和氣凝膠顆粒A的SP值的差值為4或更高。將粘 合劑粉末2附著在多個(gè)氣凝膠顆粒A的表面。將在氣凝膠顆粒A的表面上的粘合劑粉末2 通過(guò)加熱熔化并隨后固化。結(jié)果是，可用粘合劑2的固化顆粒粘結(jié)氣凝膠顆粒A。
[0095] 在粘合劑2由包括熱塑性樹(shù)脂的粘合劑粉末制備的情況中，將粘合劑粉末2附著 至多個(gè)氣凝膠顆粒A的表面，并將粘合劑粉末2在比熱塑性樹(shù)脂的熔點(diǎn)低且比其軟化點(diǎn)高 的溫度下加熱。因此，粘合劑粉末2在氣凝膠顆粒A的表面被軟化。隨后，將粘合劑粉末冷 卻至低于所述熱塑性樹(shù)脂的軟化點(diǎn)的溫度。結(jié)果是，用粘合劑2的硬化顆粒粘結(jié)氣凝膠顆 粒A。
[0096]也就是說(shuō)，在加熱和加壓下的模壓過(guò)程中，所述包括熱固性樹(shù)脂的粘合劑材料2和包括熱塑性樹(shù)脂的粘合劑材料2具有不同的加熱歷史。具體而言，關(guān)于包括熱固性樹(shù)脂 的粘合劑材料2,加熱在常溫下為粉末形式的粘合劑材料2使其中所包含的熱固性樹(shù)脂通 過(guò)加熱被熔化，然后將該粘合劑材料2進(jìn)一步加熱以用其粘結(jié)氣凝膠顆粒A然后固化。另 一方面，關(guān)于包括熱塑性樹(shù)脂的粘合劑材料2,將在常溫下為粉末形式的粘合劑材料2在比 包括在粘合劑材料2中的熱塑性樹(shù)脂的熔點(diǎn)低且比其軟化點(diǎn)高的溫度下加熱，使粘合劑材 料2軟化。然后，將粘合劑材料2冷卻至比包括在粘合劑材料2中的熱塑性樹(shù)脂的軟化點(diǎn) 低的溫度下，從而將粘合劑材料2硬化以用其粘結(jié)氣凝膠顆粒A。可將包括熱固性樹(shù)脂或熱 塑性樹(shù)脂的粘合劑材料2的任何一種與相鄰的氣凝膠顆粒A以點(diǎn)接觸方式彼此粘結(jié)。
[0097] 所述模壓條件可適當(dāng)選擇和調(diào)節(jié)。用于模壓的溫度例如可以是80-200°C，優(yōu)選為 100-190°C。用于模壓的時(shí)間例如可以是1-60分鐘，優(yōu)選為5-30分鐘。用于模壓的擠壓壓 力可以是 〇·Ι-lOMPa，優(yōu)選 0· 5-5MPa。
[0098] 關(guān)于模壓過(guò)程，每單位體積的顆粒量即堆積密度是重要因素。當(dāng)堆積密度過(guò)低時(shí)， 粘合性能可能變差且絕熱性能可能劣化。當(dāng)堆積密度過(guò)高時(shí)，粘合劑2可能擴(kuò)散并且可能 難以形成顆粒。優(yōu)選將氣凝膠顆粒A和粘合劑2在將它們總量的30g或更少放置在長(zhǎng)、寬、 厚例如分別為120mm、120mm和IOmm的體積（144X103mm3)中的堆積密度下模壓。優(yōu)選將氣 凝膠顆粒A和粘合劑2在將它們總量的15g或更少放置在上述體積中的堆積密度下模壓。 將氣凝膠顆粒A和粘合劑2優(yōu)選在它們總量上堆積密度為0. 1-0. 5g/cm3下模壓，更優(yōu)選在 它們總量下堆積密度為〇. 13-0. 21g/cm3下模壓。對(duì)該密度沒(méi)有限制，只要使氣凝膠顆粒A 可像點(diǎn)接觸一樣粘結(jié)即可。
[0099] 實(shí)施例 [0100](實(shí)施例1)
[0101] [二氧化硅氣凝膠顆粒的合成方法]
[0102] 使用四甲氧基硅烷低聚物（"硅酸甲酯51"，購(gòu)自C0LC0ATCO.，Ltd，其平均分子量 為470)作為烷氧基硅烷，乙醇（特級(jí)試劑，購(gòu)自nacalaitesque，inc.)作為溶劑，水和每 升0.01分子量的氨水作為催化劑。將1摩爾的四甲氧基硅烷低聚物、120摩爾的乙醇、20 摩爾的水和2. 16摩爾的氨水混合以得到溶膠狀反應(yīng)液體。然后,將該溶膠狀反應(yīng)液體在待 凝膠的常溫下穩(wěn)定放置以產(chǎn)生凝膠化合物。
[0103] 然后將該凝膠化合物置于填充有液化二氧化碳的氣密容器中，所述氣密容器的溫 度為18°C和壓力為5. 4MPa(55kgf/cm2)，然后將凝膠化合物中的乙醇用二氧化碳取代3小 時(shí)。然后，氣密容器中的條件轉(zhuǎn)變?yōu)闇囟葹?0°C和壓力為15. 7MPa(160kgf/cm2)的條件，這 是二氧化碳的超臨界條件，從而進(jìn)行溶劑的去除48小時(shí)。將六甲基二硅氮烷作為疏水劑在 超臨界條件下以〇. 3分子量每升的速率加入該氣氛中，并將該疏水劑在超臨界流體中分散 兩個(gè)小時(shí)，凝膠化合物留在超臨界流體中被疏水化。然后，使該凝膠化合物流過(guò)超臨界二氧 化碳并降低壓力，從而將乙醇和疏水劑從該凝膠化合物中除去。從加入疏水劑的時(shí)間點(diǎn)至 壓力被降低的時(shí)間點(diǎn)總計(jì)15個(gè)小時(shí)。將二氧化硅氣凝膠顆粒從氣密容器中取出。二氧化硅 氣凝膠顆粒的塊密度為〇.〇86g/cm3,平均粒徑為1100微米。平均粒徑由真圓的直徑獲得， 對(duì)應(yīng)通過(guò)X-射線CT法測(cè)定二氧化硅氣凝膠顆粒的100個(gè)顆粒的截面面積。二氧化硅氣凝 膠顆粒的SP值為6。
[0104][絕熱體的模壓方法]
[0105] 將18克合成的二氧化硅氣凝膠顆粒（平均粒徑為I. Imm)和作為包括熱固性樹(shù) 脂的粘合劑材料的3克酚醛樹(shù)脂（"Kf6004"，購(gòu)自ASAHIORGANICCHEMICALSINDUSTRY CO.LTD.，其SP值為11或更大）的粉末（平均粒徑為20μm)通過(guò)分散機(jī)攪拌3分鐘至將它 們混合均勻。將所得到的二氧化硅氣凝膠顆粒和粘合劑材料的混合物置入長(zhǎng)、寬和厚分別 為120mm、120mm和IOmm的模具中并進(jìn)行壓機(jī)模壓成型以固化粘合劑材料，從而將該混合物 模壓成所需大小。所述壓機(jī)模壓成型是在模具溫度為180°C、壓制壓力為0.98MPa(10kgf/ cm2)和壓制時(shí)間為15分鐘的條件下進(jìn)行。從而獲得絕熱體。
[0106] 在該絕熱體中，粘合劑的平均粒徑與二氧化硅氣凝膠顆粒的平均粒徑的比例（粘 合劑/二氧化硅氣凝膠顆粒）為1/30。
[0107] (實(shí)施例2)
[0108] 將根據(jù)實(shí)施例1合成的18克二氧化硅氣凝膠顆粒（平均粒徑為I.Imm)和作為包 括熱塑性樹(shù)脂的粘合劑材料的4克PE粉（軟化點(diǎn)為95°C且熔點(diǎn)為130°C)的粉末（平均 粒徑為20μπι)通過(guò)分散機(jī)攪拌三分鐘至將它們混合均勻。應(yīng)注意PE代表聚乙烯。將所 得到的二氧化硅氣凝膠顆粒和粘合劑材料的混合物置入長(zhǎng)、寬和厚分別為120mm、120mm和 IOmm的模具中，并進(jìn)行壓機(jī)模壓成型以使其中的粘合劑材料軟化，從而將該混合物模壓成 所需大小。所述壓機(jī)模壓成型是在模具溫度為ll〇°C，壓制壓力為0.98MPa(10kgf/cm2)和 壓制時(shí)間為10分鐘的條件下進(jìn)行。將所得到的混合物冷卻至常溫以使其中的粘合劑硬化， 從而獲得絕熱體。
[0109] 在該絕熱體中，粘合劑的平均粒徑和氣凝膠顆粒的平均粒徑的比例（粘合劑/二 氧化硅氣凝膠顆粒）為1/10。
[0110] (實(shí)施例3)
[0111] 將根據(jù)實(shí)施例1合成的18克二氧化硅氣凝膠顆粒（平均粒徑為I.Imm)和作為包 括熱固性樹(shù)脂的粘合劑材料的6克酚醛樹(shù)脂（"Kf6004"，購(gòu)自ASAHIORGANICCHEMICALS INDUSTRYCO.LTD.，其SP值為11或更大）的粉末（平均粒徑為20μm)通過(guò)分散機(jī)攪拌三 分鐘至將它們混合均勻。將所得到的二氧化硅氣凝膠顆粒和粘合劑材料的混合物置于長(zhǎng)、 寬和厚分別為120mm、120mm和IOmm的模具中并進(jìn)行壓機(jī)模壓成型以使其中的粘合劑材料 固化，從而將該混合物模壓成所需大小。所述壓機(jī)模壓成型是在模具溫度為180°C，壓制壓 力為0· 98MPa(10kgf/Cm2)和壓制時(shí)間為15分鐘的條件下進(jìn)行。從而獲得絕熱體。
[0112] 在該絕熱體中，粘合劑的平均粒徑和二氧化硅氣凝膠顆粒的平均粒徑的比例（粘 合劑/二氧化硅氣凝膠顆粒）為1/30。
[0113] (實(shí)施例4)
[0114] 將根據(jù)實(shí)施例1合成的18克二氧化硅氣凝膠顆粒（平均粒徑為I.Imm)和作為包 括熱固性樹(shù)脂的粘合劑材料的3克酚醛樹(shù)脂（"TD-696A"，購(gòu)自DIC公司，其SP值為11或 更大）的粉末（平均粒徑為20μm)通過(guò)分散機(jī)攪拌三分鐘至將它們混合均勻。將所得到的 二氧化硅氣凝膠顆粒和粘合劑材料的混合物置于長(zhǎng)、寬和厚分別為120mm、120mm和IOmm的 模具中并進(jìn)行壓機(jī)模壓成型使其中的粘合劑材料固化，從而將該混合物模壓成所需大小。 所述壓機(jī)模壓成型是在模具溫度為180°C，壓制壓力為0.98MPa(10kgf/cm2)和壓制時(shí)間為 15分鐘的條件下進(jìn)行。從而獲得絕熱體。
[0115] 在該絕熱體中，粘合劑的平均粒徑和二氧化硅氣凝膠顆粒的平均粒徑的比例（粘 合劑/二氧化硅氣凝膠顆粒）為1/30。
[0116] (實(shí)施例5)
[0117] 將根據(jù)實(shí)施例1合成的18克二氧化硅氣凝膠顆粒（平均粒徑為I. 1mm)和作為包 括熱固性樹(shù)脂的粘合劑材料的3克酚醛樹(shù)脂（"TD-697A"，購(gòu)自DIC公司，其SP值為11或 更高）的粉末（平均粒徑為20μm)通過(guò)分散機(jī)攪拌三分鐘至將它們混合均勻。將所得到 的二氧化硅氣凝膠顆粒和粘合劑材料的混合物置入長(zhǎng)、寬和厚分別為120mm、120_和10_ 的模具中并進(jìn)行壓機(jī)模壓成型以使其中的粘合劑材料固化，從而將該混合物模壓成所需大 小。所述壓機(jī)模壓成型是在模具溫度為180°C，壓制壓力為0.98MPa(10kgf/cm2)和壓制時(shí) 間為15分鐘的條件下進(jìn)行。從而獲得絕熱體。
[0118] 在該絕熱體中，粘合劑的平均粒徑和二氧化硅氣凝膠顆粒的平均粒徑的比例（粘 合劑/二氧化硅氣凝膠顆粒）為1/30。
[0119] (實(shí)施例6)
[0120] 將根據(jù)實(shí)施例1合成的21. 6克二氧化硅氣凝膠顆粒（平均粒徑為I.Imm)和 作為包括熱固性樹(shù)脂的粘合劑材料的3. 6克酚醛樹(shù)脂（"KF6004"，購(gòu)自ASAHIORGANIC CHEMICALSINDUSTRYCO.LTD.，其SP值為11或更大）的粉末（平均粒徑為20μm)通過(guò)分散 機(jī)攪拌三分鐘至將它們混合均勻。將所得到的二氧化硅氣凝膠顆粒和粘合劑材料的混合物 置入長(zhǎng)、寬和厚分別為120mm、120_和IOmm的模具中并進(jìn)行壓機(jī)模壓成型以使其中的粘合 劑材料固化，從而將該混合物模壓成所需大小。所述壓機(jī)模壓成型是在模具溫度為180°C， 壓制壓力為0. 98MPa(10kgf/cm2)和壓制時(shí)間為15分鐘的條件下進(jìn)行。從而獲得絕熱體。
[0121] 在該絕熱體中，粘合劑的平均粒徑和二氧化硅氣凝膠顆粒的平均粒徑的比例（粘 合劑/二氧化硅氣凝膠顆粒）為1/30。
[0122] (實(shí)施例7)
[0123] 通過(guò)類(lèi)似于根據(jù)實(shí)施例1的二氧化硅氣凝膠顆粒的合成方法的合成方法進(jìn)行二 氧化硅氣凝膠顆粒的合成，但是適當(dāng)改變了一些條件，從而獲得具有0. 15_的平均粒徑的 二氧化硅氣凝膠顆粒。所獲得的二氧化硅氣凝膠顆粒的SP值為6。
[0124] 將根據(jù)實(shí)施例1合成的15克二氧化硅氣凝膠顆粒（平均粒徑為I.Imm)、根據(jù)上 述方法獲得的3克合成的二氧化硅氣凝膠顆粒（平均粒徑為0. 15mm)和作為包括熱固性樹(shù) 脂的粘合劑材料的3克酚醛樹(shù)脂（"KF6004"，購(gòu)自ASAHIORGANICCHEMICALSINDUSTRY CO.LTD.，其SP值為11或更大）的粉末（平均粒徑為20μm)通過(guò)分散機(jī)攪拌三分鐘至將 它們混合均勻。將所得到的二氧化硅氣凝膠顆粒和粘合劑材料的混合物置入長(zhǎng)、寬和厚 分別為120mm、120mm和IOmm的模具中并進(jìn)行壓機(jī)模壓成型以使其中的粘合劑材料固化， 從而將該混合物模壓成所需大小。所述壓機(jī)模壓成型是在模具溫度為180°C，壓制壓力為 0. 98MPa(10kgf/cm2)和壓制時(shí)間為15分鐘的條件下進(jìn)行。從而獲得絕熱體。
[0125] 在該絕熱體中，粘合劑的平均粒徑和二氧化硅氣凝膠顆粒的平均粒徑的比例（粘 合劑/二氧化硅氣凝膠顆粒）為1/25。
[0126] (對(duì)比例1)
[0127] 在沒(méi)有使用任何粘合劑材料的情況下，由根據(jù)實(shí)施例1的方法合成的二氧化硅氣 凝膠顆粒（平均粒徑為I.Imm)制備絕熱體（單塊二氧化硅氣凝膠顆粒）。
[0128] (對(duì)比例2)
[0129] 將根據(jù)實(shí)施例1的方法合成的18克二氧化硅氣凝膠顆粒（平均粒徑為I.Imm)和 作為包括熱固性樹(shù)脂的粘合劑材料的3克不飽和聚酯樹(shù)脂（其SP值小于9)的粉末（平均 粒徑為20μm)通過(guò)分散機(jī)攪拌三分鐘至將它們混合均勻。將所得到的二氧化硅氣凝膠顆 粒和粘合劑材料的混合物置入長(zhǎng)、寬和厚分別為120mm、120mm和IOmm的模具中并進(jìn)行壓機(jī) 模壓成型以使其中的粘合劑材料固化，從而將該混合物模壓成所需大小。所述壓機(jī)模壓成 型是在模具溫度為150°C，壓制壓力為0. 98MPa(10kgf/cm2)和壓制時(shí)間為15分鐘的條件下 進(jìn)行。從而獲得絕熱體。
[0130] 在該絕熱體中，不可能測(cè)量到粘合劑的平均粒徑和二氧化硅氣凝膠顆粒的平均粒 徑的比例，因?yàn)檎澈蟿┣秩攵趸铓饽z顆粒的孔隙中并沒(méi)有作為顆粒附著。這可能是 由它們的SP值導(dǎo)致的。
[0131](對(duì)比例3)
[0132] 將根據(jù)實(shí)施例1的方法合成的18克二氧化硅氣凝膠顆粒（平均粒徑為I. Imm) 和作為上述粘合劑材料的18克酚醛樹(shù)脂（"Kf6004"，購(gòu)自ASAHIORGANICCHEMICALS INDUSTRYCO.LTD.，其SP值為11或更高）的粉末通過(guò)分散機(jī)攪拌三分鐘至將它們混合均 勻。將所得到的二氧化硅氣凝膠顆粒和粘合劑材料的混合物置入長(zhǎng)、寬和厚分別為120_、 120_和IOmm的模具中并進(jìn)行壓機(jī)模壓成型以使其中的粘合劑材料固化，從而將該混合物 模壓成所需大小。所述壓機(jī)模壓成型是在模具溫度為180°C，壓制壓力為0.98MPa(10kgf/ cm2)和壓制時(shí)間為15分鐘的條件下進(jìn)行。從而獲得絕熱體。
[0133] 在該絕熱體中，不可能測(cè)量到粘合劑的平均粒徑和二氧化硅氣凝膠顆粒的平均粒 徑的比例，因?yàn)楦街炼趸铓饽z顆粒表面的粘合劑不像顆粒而是像層一樣。這可能 是由粘合劑的量導(dǎo)致的。
[0134](對(duì)比例4)
[0135] 將根據(jù)實(shí)施例1的方法合成的18克二氧化硅氣凝膠顆粒（平均粒徑為I. Imm)和 作為上述包括熱塑性樹(shù)脂的粘合劑材料的18克PE粉（軟化點(diǎn)為95°C且熔點(diǎn)為130°C)的 粉末通過(guò)分散機(jī)攪拌三分鐘并將它們混合均勻。將所得到的二氧化硅氣凝膠顆粒和粘合劑 材料的混合物置入長(zhǎng)、寬和厚分別為120mm、120mm和IOmm的模具中并進(jìn)行壓機(jī)模壓成型以 使其中的粘合劑材料軟化，從而將該混合物模壓成所需大小。所述壓機(jī)模壓成型是在模具 溫度為200°C，壓制壓力為0. 98MPa(IOkgf/cm2)和壓制時(shí)間為10分鐘的條件下進(jìn)行。將所 得混合物冷卻至常溫以使其中的粘合劑硬化，從而獲得絕熱體。
[0136] 在該絕熱體中，不可能測(cè)量到粘合劑的平均粒徑和二氧化硅氣凝膠顆粒的平均粒 徑的比例，因?yàn)檎澈蟿┣秩攵趸铓饽z顆粒的孔隙中并沒(méi)有作為顆粒附著。這可能是 由粘合劑的量和/或模壓的溫度導(dǎo)致的。
[0137](對(duì)比例5)
[0138] 將根據(jù)實(shí)施例1的方法合成的27克二氧化硅氣凝膠顆粒（平均粒徑為I.Imm)和 作為包括熱固性樹(shù)脂的粘合劑材料的4. 5克酚醛樹(shù)脂（"TD-696A"，購(gòu)自DIC公司，其SP值 為11或更大）的粉末（平均粒徑為30μm)通過(guò)分散機(jī)攪拌三分鐘至將它們混合均勻。將 所得到的二氧化硅氣凝膠顆粒和粘合劑材料的混合物置入長(zhǎng)、寬和厚分別為120mm、120mm 和IOmm的模具中并進(jìn)行壓機(jī)模壓成型以使其中的粘合劑材料固化，從而將該混合物模壓 成所需大小。所述壓機(jī)模壓成型是在模具溫度為180°C，壓制壓力為0.98MPa(10kgf/cm2) 和壓制時(shí)間為15分鐘的條件下進(jìn)行。從而獲得絕熱體。
[0139] 在該絕熱體中，不可能測(cè)量到粘合劑的平均粒徑和二氧化硅氣凝膠顆粒的平均粒 徑的比例，因?yàn)楦街炼趸铓饽z顆粒表面的粘合劑不像顆粒而是像層一樣。這可能 是由堆積密度導(dǎo)致的。
[0140](對(duì)比例6)
[0141] 將根據(jù)實(shí)施例7的方法合成的18克二氧化硅氣凝膠顆粒（平均粒徑為0. 15mm) 和作為包含熱固性樹(shù)脂的粘合劑材料的3克酚醛樹(shù)脂的粉末（"Kf6004"，購(gòu)自ASAHI ORGANICCHEMICALSINDUSTRYCO.LTD.，其SP值為11或更高）通過(guò)分散機(jī)攪拌三分鐘至 將它們混合均勻。將所得到的二氧化硅氣凝膠顆粒和粘合劑材料的混合物置入長(zhǎng)、寬和厚 分別為120mm、120mm和IOmm的模具中并進(jìn)行壓機(jī)模壓成型以使其中的粘合劑材料固化， 從而將該混合物模壓成所需大小。所述壓機(jī)模壓成型是在模具溫度為150°C，壓制壓力為 0. 98MPa(10kgf/cm2)和壓制時(shí)間為15分鐘的條件下進(jìn)行。從而獲得絕熱體。
[0142] 在該絕熱體中，粘合劑的平均粒徑和二氧化硅氣凝膠顆粒的平均粒徑的比例（粘 合劑/二氧化硅氣凝膠顆粒）為1/5。
[0143](評(píng)價(jià)）
[0144] 關(guān)于在實(shí)施例和對(duì)比例中獲得的絕熱體，測(cè)量它們的強(qiáng)度和熱導(dǎo)率。所述強(qiáng)度是 基于JISK7221測(cè)量。所述熱導(dǎo)率是基于JISA1412測(cè)量。表1示出了它們的結(jié)果。
[0145] 對(duì)根據(jù)實(shí)施例1的方法制備的附著粘合劑的氣凝膠顆粒進(jìn)行電子顯微拍照并檢 查粘合劑的狀態(tài)。圖4示出了結(jié)果。
[0146] 使用X-射線CT法觀察實(shí)施例1和對(duì)比例3的絕熱體中的粘合劑的狀態(tài)。所述測(cè) 量是在X-射線管的電壓和電流為60kV和100μA的條件下進(jìn)行，并且通過(guò)每次將樣品旋轉(zhuǎn) 〇. 5度進(jìn)行樣品的成像而獲得總計(jì)720張樣品的圖像并將這些圖像合并獲得樣品的整個(gè)圖 像。圖7示出了實(shí)施例1的結(jié)果。圖8示出了對(duì)比例3的結(jié)果。
[0147][表1]
[0148]

【權(quán)利要求】
1. 通過(guò)用粘合劑粘結(jié)多個(gè)氣凝膠顆粒而形成的絕熱體，其中， 所述氣凝膠顆粒具有500 y m或更大的平均粒徑， 所述粘合劑以顆粒形式存在于所述氣凝膠顆粒的表面上，和 所述粘合劑的平均粒徑與所述氣凝膠顆粒的平均粒徑的比例（粘合劑/氣凝膠顆粒） 為 1/200-1/10。
2. 權(quán)利要求1所述的絕熱體，其中所述氣凝膠顆粒的粒徑分布在500 y m或更大粒徑處 具有峰值并在小于500 y m粒徑處具有另外的峰值。
3. 權(quán)利要求1或2所述的絕熱體，其每100質(zhì)量份的氣凝膠顆粒包含5-30質(zhì)量份的粘 合劑。
4. 制備權(quán)利要求1-3之一所述的絕熱體的方法，所述粘合劑由包括熱固性樹(shù)脂的粘合 劑粉末制成，所述粘合劑粉末在熔化狀態(tài)下的溶解度參數(shù)和所述氣凝膠顆粒的溶解度參數(shù) 的差值為4或更高，以及所述方法包括： 將所述粘合劑粉末附著至所述多個(gè)氣凝膠顆粒的表面；和 通過(guò)加熱使在所述氣凝膠顆粒的表面上的所述粘合劑粉末熔化并然后固化所述粘合 劑粉末，使得所述氣凝膠顆粒與粘合劑的固化顆粒粘結(jié)。
5. 制備根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的絕熱體的方法，其中所述粘合劑由包括熱塑性樹(shù) 脂的粘合劑粉末制成，所述方法包括： 將所述粘合劑粉末附著至所述多個(gè)氣凝膠顆粒的表面； 在比所述熱塑性樹(shù)脂的熔點(diǎn)低但比其軟化點(diǎn)高的溫度下加熱在所述氣凝膠顆粒的表 面上的所述粘合劑粉末，由此使該粘合劑粉末軟化；和 然后將所述粘合劑粉末冷卻至比所述熱塑性樹(shù)脂的軟化點(diǎn)低的溫度下，使得所述多個(gè) 氣凝膠顆粒與粘合劑的硬化顆粒粘結(jié)。
【文檔編號(hào)】F16L59/04GK104412024SQ201380035119
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月9日
【發(fā)明者】生駒善光, 安藤秀行, 釘宮一真, 柴田哲司, 細(xì)井健太, 日高康博 申請(qǐng)人:松下知識(shí)產(chǎn)權(quán)經(jīng)營(yíng)株式會(huì)社