CN101346420A - 基于气凝胶的复合材料 - Google Patents

基于气凝胶的复合材料 Download PDF

Info

Publication number
CN101346420A
CN101346420A CNA2006800487783A CN200680048778A CN101346420A CN 101346420 A CN101346420 A CN 101346420A CN A2006800487783 A CNA2006800487783 A CN A2006800487783A CN 200680048778 A CN200680048778 A CN 200680048778A CN 101346420 A CN101346420 A CN 101346420A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aerogel
coating
matrix material
polymkeric substance
matrix
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2006800487783A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101346420B (zh
Inventor
詹姆塞尔·梅纳什
乌尔里克·鲍尔
埃尔玛·波思曼
安德鲁·A·彼得森
安娜·K·威尔金斯
米哈伊·安东
达瓦尔·多希
威廉·达尔泽尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cabot Corp
Original Assignee
Cabot Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cabot Corp filed Critical Cabot Corp
Publication of CN101346420A publication Critical patent/CN101346420A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101346420B publication Critical patent/CN101346420B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/32—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof from compositions containing microballoons, e.g. syntactic foams
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0066—Use of inorganic compounding ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2363/00—Characterised by the use of epoxy resins; Derivatives of epoxy resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
    • C08K7/24—Expanded, porous or hollow particles inorganic
    • C08K7/26—Silicon- containing compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及复合材料，如复合泡沫材料。该复合材料包含至少一种聚合物和至少一种气凝胶。该气凝胶用涂层物质包覆以至少基本上防止聚合物侵入气凝胶孔中。还公开了制造该复合材料的方法，以及该复合材料的用途。

Description

基于气凝胶的复合材料
技术领域
本发明涉及复合泡沫材料和复合材料，及其制备方法以及该复合泡沫材料和复合材料的用途。更具体而言，本发明涉及包含气凝胶的复合泡沫材料和复合材料。
背景技术
复合泡沫材料一般被认为是在树脂环境中预制、制成的″泡沫″或微球填充物。复合泡沫材料是复合材料，其树脂状基质包埋有预成型颗粒如玻璃或陶瓷微球。复合泡沫材料与其它泡沫材料的区别在于，具有预定尺寸和填充组合物的中空或固体球用于控制泡沫材料的密度。
复合泡沫材料已经用于需要低密度(质量/单位体积)填充材料的场合，如用于深海流速计量，反潜战争，夹心复合材料，航天工业和汽车工业的海底/水上设备。
复合泡沫材料的例子包括例如涉及具有不可溶基质的复合泡沫材料的美国专利No.5,120,769，和涉及具有不可溶基质和碳微球的泡沫材料的美国专利No.3,832,426。具有可溶聚合物基质的复合泡沫材料在U.S.专利No.5,432,205中提及。复合泡沫材料具有许多工业应用。
在复合泡沫材料之前，一般有两种类型的泡沫材料：通过注射气体而生成的吹制泡沫材料；和，通过使用化学品而生成的自膨胀泡沫材料。新近，通过将固体与玻璃、陶瓷、或聚合物的微球混合而生成的材料在工业和高科技场合中的用途不断增加。
吹制泡沫材料通过将气体混入或注入液体并使其如浴盆中的肥皂泡一样发泡而制成。如果气泡凝固，那么生成泡沫材料。通常，，自膨胀泡沫材料需要使用至少两种化学成分：一种用于分解成气体以形成气泡而一种用于形成泡壁。再者，如果气泡周围的化学成分凝固，那么生成泡沫材料。
刚性泡沫材料及其生产方法是本领域熟知的。这些泡沫材料通常通过将多异氰酸酯与异氰酸酯反应性材料如多元醇在发泡剂存在下反应而制成。过去使用的许多发泡剂不再被接受，而近年来开发出的则成本高得多。另外，使用发泡剂制备的人造刚性泡沫材料的状态未显示出泡沫材料用于例如深海管道绝缘(高达10,000英尺或更深)中的应用时所需的高压缩强度。
近年来，用于制造泡沫材料的基础材料的成本显著增加，这鼓励了对填料材料的开发和使用以减少基础材料的用量和成品材料的重量。所提出填料材料和绝缘材料中的一种采用中空微球。本文所用的术语″复合″是指在聚合物基质中使用中空球或其它材料以得到蜂窝状材料。
具有包封液体发泡剂的合成热塑性树脂壳的膨胀微球是已知的。参见，美国专利No.4,829,094、4,843,104和4,902,722。美国专利No.4,829,094和4,843,104涉及具有包含自由流动微球的低密度填料的复合-聚合物泡沫材料组合物。
美国专利No.4,916,173涉及一种用于可研磨成形原料应用(millablemodeling stock application)的聚氨酯(PU)复合泡沫材料组合物。这些PU复合泡沫材料组合物具有高玻璃化转变温度和低热膨胀系数，并由高分子异氰酸酯，基于胺的多元醇，聚醚三元醇，分子筛材料和中空微球制成。该泡沫材料被描述为固体聚合物基质。这些组合物基于聚亚甲基聚(苯基异氰酸酯)并得到可适用于成形原料应用，但不适用于要求更高的深海管道绝缘的低物理性能(即拉伸强度、伸长率，等)。
固体聚合物基质在美国专利No.4,959,395中提及。该专利涉及环烯烃单体通过开环聚合反应进行的本体聚合反应，其中微包封发泡剂在注模步骤过程中有助于填充模具，使得正在模塑的制品的表面保持与模具表面的接触。
美国专利No.4,303,729和4,303,736涉及中空塑料微球作为填料材料在塑料中的使用。这两项专利所描述的微球一般是大直径微球，即200～10,000微米。这些微球可由低导热率塑料组合物制成并用低导热率气体吹制以制成改进的绝缘材料和复合材料。
具有总组合物重量2至5％的加载量的中空微球在美国专利No.4,038,238中提及。低密度聚氨酯由包含轻质中空球或微球和液体减粘剂的快速硬化的形成聚氨酯的组合物制成。
包含玻璃微球的刚性复合泡沫材料在美国专利No.4,082,702中提及。这些泡沫材料通过将有机多元醇、多异氰酸酯、用于多元醇和多异氰酸酯反应的催化剂、微球、和具有双模泡孔结构的阻燃剂泡沫材料混合而得到。
美国专利No.3,510,392涉及在蜂窝状聚氨酯中的玻璃粒。聚氨酯包含与多异氰酸酯反应的多元醇和/或聚酯、和在交联过程中提供气态发泡剂的水。反应性组分在合适的混合设备中与表面活性剂和催化剂均匀混合以控制反应速率。蜂窝状玻璃粒加到模腔底部的均相混合物中，随后关闭模腔并开始发泡。这适用于具有连续聚氨酯相和不连续相(即蜂窝状玻璃粒)的建筑板材。
美国专利No.6,166,109涉及复合刚性PUR/PIR泡沫材料板材。这些中空微球填充有烃、空气或真空。以在泡沫材料中引入均匀的泡孔几何形状。具有平均直径0.01至60微米的微球用闭合的泡孔聚氨酯泡沫材料封装。实施例中的泡沫材料基于聚酯、表面活性剂、催化剂、水、氯氟烃发泡剂和聚亚甲基聚(苯基异氰酸酯)。这些复合刚性泡沫材料具有双模泡孔结构。
JP 4257429涉及可用于热绝缘体和包装材料的具有光滑表面的泡沫片材的制造。该参考文件的泡沫片材可通过将包含有机聚合物粘结剂和密封有低沸点溶剂的热可膨胀微胶囊的组合物施用到基膜上，将聚酯膜层压在涂覆层上，加热干燥和膨胀包覆层和去除聚酯膜而制备。所得泡沫片材具有均匀闭孔和光滑的表面。
热绝缘复合泡沫材料组合物在美国专利No.6,284,809中提及。这些泡沫材料组合物具有低于0.120瓦/米-°K的导热率并具有在最高约10,000英尺的深度下用于海底的可接受强度和浮力特性。
常规复合泡沫材料使用预制或制成的″泡沫″如微球。一些人将微球称作微球或甚至大球。复合泡沫材料可通过将微球与树脂机械混合形成复合材料而制备。鉴于吹制和自膨胀泡沫材料和表面活性剂泡沫材料产生相当无规的尺寸和形状非常不同的气孔的分布，，复合泡沫材料的孔隙率可通过仔细选择和将微球与树脂环境混合而更准确地进行控制。复合泡沫材料也可称作组装泡沫材料。
尽管普通泡沫材料明显多孔，复合泡沫材料可具有小的泡孔使得该材料表现为均相固体。复合泡沫材料通常用于深潜工具、仪器包装、电子装置、电缆浮标、用于深水钻探作业的浮圈、无线电频率和空间应用，和被工厂的制模者使用。换句话说，泡沫材料用于其中，例如，浮力具有重要性的工业用途。复合泡沫材料也可作为涂覆或未涂覆化学品、生物品、营养品、生长因子、氨基酸、生物活性材料和药物活性材料的载体用于药物，卫生、兽医、农业和医学用途。
该领域的一些以前的专利包括美国专利No.3,856,721，其涉及一种通过聚合物的受控固化而制成的复合泡沫材料，该聚合物是丁二烯的均聚物或丁二烯和苯乙烯或类似物的共聚物、这些聚合物的至少40％是丁二烯。甲基或乙基衍生物可用于替代苯乙烯。复合泡沫材料包括向泡沫材料产物提供强度的小中空球且复合泡沫材料产物具有非常低的密度。聚合物材料进行两阶段固化。第一阶段是低温固化体系，采用甲基乙基酮(MEK)过氧化物或用于较低温度固化的其它过氧化物、环烷酸钴、环烷酸铁、和乙酰基丙酮(戊烷二酮)或类似物；第二阶段用的过氧化物需要更高的温度用于活化。
美国专利No.4,250,136涉及在具有所要形成的制品的形状的模具内组装和放置的复合材料的夹层结构。该复合材料夹层结构由以下成分组成：(1)织制或垫形式的增强材料(如纤维玻璃)的第一层或底层；(2)包含液体热固性树脂如环氧树脂、聚酯、乙烯基酯等的起始弹性和开孔泡沫材料的第一层，覆盖在第一增强层上，(3)增强材料的第二层覆盖在第一含树脂的、开孔泡沫材料层上；(4)合适量的具有膏状稠度的未固化复合泡沫材料置于第二增强层上，(5)第三增强层置于未固化和无定形复合泡沫材料上；(6)液态、含树脂、开孔、弹性泡沫材料的第二层覆盖在第三增强层上；和(7)增强材料的第四层或上层覆盖在第二含树脂的泡沫材料层上。复合材料夹层结构随后被放在模具内并经受合适的热度和压力以使未固化夹层结构呈现模具的内形状。
美国专利No.4,425,441涉及一种耐高温和阻燃性的闭孔聚酰亚胺泡沫材料和制造该泡沫材料的方法。芳族四羧酸二酸酐与oxontine反应生成N-取代的酰亚胺，随后用合适的醇酯化。将所得液体干燥并将干燥残余物减小成颗粒直径一般在0.5～10mm的均匀粉末。粉末优选在最终尺寸减小之前或之后，在适度真空下在适度温度下进一步干燥以除去任何过量残余醇。粉末在被加热至温度约90～约150℃合适时间时自发膨胀形成闭孔泡沫材料。如果粉末在密闭模具中膨胀，得到固结的、闭孔泡沫材料产物。如果按照未受限制的方式膨胀，得到具有平均直径约0.4mm至15mm的闭孔″大球″。
美国专利No.4,518,717涉及制造低密度改性的聚酰亚胺/聚酰亚胺-酰胺泡沫材料的方法和所得组合物。N-取代的脂族酰亚胺通过将合适的芳香族二酸酐与合适的肟反应而制备。聚酰亚胺形成材料通过将N-取代的脂族酰亚胺溶解在酯化溶剂中，随后加入合适的芳香族二胺而制备。该材料被干燥成粉末。将在最高至少约100℃下稳定的合适的水合化合物与该粉末混合。泡沫材料随后通过将该材料加热至反应温度足够时间以生成稳定的泡沫材料而制得。该材料熔化，随后自发膨胀成泡沫材料，，变得自支撑和固化成柔弹性泡沫材料。水合化合物的加入被发现能够得到特别低密度的泡沫材料。根据加热条件，可制成聚酰亚胺、聚酰亚胺-酰胺或其混合物，得到具有选择性地可变物理性能的泡沫材料。
美国专利No.4,161,477、4,183,838，和4,183,839涉及阻燃且可用作涂层和粘合剂的某些聚酰亚胺组合物。以上提及的专利中描述的涂层和粘合剂组合物通过首先制备合适的二酰亚胺而制备，所述二酰亚胺通过芳香族四羧酸二酐与环状酰胺或肟反应而制备。
但在生产具有相当于常规泡沫材料的密度的复合泡沫材料时出现困难。复合泡沫材料的典型密度在0.3～0.5g/cm3变化，而常规泡沫材料典型地在0.01～0.1g/cm3变化。复合泡沫材料的密度一般受到泡沫材料的有限孔隙率的限制。孔隙率是复合泡沫材料的总空隙体积(如，空气填充，气体填充，或低密度组分的存在)的量度，和构成微球的空隙体积和间隙体积的总和。使用目前的复合泡沫材料制造方法，微球所提供的空隙体积大于间隙空间所提供的空隙体积。因此，复合泡沫材料的密度受限于微球的空隙体积。因此，复合泡沫材料的应用受到限制。
以上和本申请全文所提及的专利和出版物在此完全引入作为参考并构成本申请的一部分。
发明内容
本发明的一个特征在于提供一种复合材料，其使用除中空玻璃或聚合物微球之外的材料以形成复合泡沫材料。
本发明的另一特征在于提供具有低导热率，和小复合材料密度的复合材料，如复合泡沫材料。
本发明另一个特征在于提供在聚合物复合材料中使用气凝胶但仍实现归因于气凝胶的期望的性能，如低密度，低导热率，低导电率，低介电常数和/或震动吸收，和/或光传输的方法。
本发明的另一个特征在于提供可在等于或更高压缩强度下具有较低导热率的复合材料，如复合泡沫材料。
本发明其它的特点和优点将在以下描述中部分阐明，且部分地从该描述中清晰或可通过本发明的实践而了解。本发明的目的和其它优点可通过该描述和所附权利要求中特别指出的要素和组合而实现和获得。
为了实现这些和其它优点，和按照在本文中体现和宽泛描述的本发明的目的，本发明涉及一种包含至少一种聚合物、陶瓷和/或玻璃和至少一种气凝胶的复合材料。在一个或多个实施方案中，聚合物、陶瓷和/或玻璃优选作为复合材料中的基质或连续相。一般具有孔的气凝胶至少部分，如果不是完全地，用至少一种涂层进行表面包覆以基本上防止聚合物、陶瓷和/或玻璃侵入孔。优选地，气凝胶上的涂层是薄涂层和仅在气凝胶颗粒外表面上的涂层，从而闭合孔但不渗入气凝胶的内孔容积。在一个或多个实施方案中，涂层防止聚合物、陶瓷和/或玻璃、以及其它物质浸入气凝胶的内孔容积。通过提供这种涂层，气凝胶的特性得到保持，，因此使得气凝胶能够用于聚合物、陶瓷和/或玻璃基质并获得期望的性能，如低密度和期望的导热率。
或者，如果使用憎水气凝胶，那么其中聚合物被溶解。分散、乳化、或混合的含水体系可用于形成复合材料使得聚合物最少地侵入孔容积。
本发明还涉及一种包含至少一种聚合物，陶瓷和/或玻璃和至少一种处理的气凝胶的复合材料。一般具有孔的气凝胶至少部分，如果不是完全地，用处理剂处理。处理的气凝胶保持多孔。在一个或多个实施方案中，当将处理的气凝胶引入导至少一种聚合物、陶瓷和/或玻璃中时，基质的聚合物、陶瓷和/或玻璃由于，例如气凝胶的憎水性质而基本上不进入处理的气凝胶的孔。处理的气凝胶向气凝胶提供分布、分散或以其它方式引入到聚合物、陶瓷和/或玻璃基质中的能力。
本发明还涉及一种包含至少一种聚合物，陶瓷和/或玻璃和至少一种处理的气凝胶的复合材料。一般具有孔的气凝胶至少部分，如果不是全部地，用处理剂处理。处理的气凝胶保持多孔。在一个或多个实施方案中，当将处理的气凝胶引入到至少一种聚合物、陶瓷和/或玻璃中时，基质的聚合物、陶瓷和/或玻璃基质由于，例如气凝胶的憎水性质而基本上不进入处理的气凝胶的孔。处理的气凝胶向气凝胶提供分布、分散、或以其它方式引入到聚合物、陶瓷和/或玻璃基质中的能力。
在至少一个实施方案中，本发明涉及包含作为基质的至少一种聚合物、陶瓷和/或玻璃作为基质和至少一种气凝胶的复合材料。该复合材料可用于许多场合。例如，该复合材料可以是复合泡沫材料。气凝胶可以是处理的气凝胶和/或包覆气凝胶。处理剂和/或包覆剂可在含水溶剂或有机溶剂中以提供处理剂或包覆剂)给气凝胶。聚合物、陶瓷和/或玻璃基质可在含水或非水的溶剂中。
在另一实施方案中，本发明涉及具有孔的气凝胶，其中至少一部分所述气凝胶至少部分用涂层包覆以基本上防止聚合物、陶瓷和/或玻璃侵入气凝胶的孔中。
在一个或多个实施方案中，本发明还涉及一种制造本发明复合材料的方法，包括在气凝胶的表面上形成一个或多个涂层并随后将包覆的气凝胶与至少一种聚合物、陶瓷和/或玻璃混合以形成可以是复合泡沫材料的本发明的复合材料。
另外，本发明涉及一种制造本发明复合材料的方法，包括将气凝胶的表面用一种或多种化学品，如表面活性剂或润湿剂或两亲物处理，并随后将处理的气凝胶与至少一种聚合物，陶瓷和/或玻璃混合以形成可以是复合泡沫材料的本发明复合材料。
本发明还涉及一种制造本发明复合材料的方法，包括将气凝胶的表面用一种或多种化学品，如一种或多种表面活性剂和/或润湿剂处理，以形成处理的气凝胶并随后将处理的气凝胶包覆一个或多个涂层以形成包覆的、处理的气凝胶并随后将包覆的、处理的气凝胶与至少一种聚合物、陶瓷和/或玻璃混合以形成可以是复合泡沫材料的本发明复合材料。
本发明，还涉及本发明复合材料的用途，包括，但不限于，海下管道绝缘，和上述的用途。
本发明包括，但不限于，标号如下的实施方案：
1.一种复合材料，包含至少一种作为基质的聚合物和至少一种具有孔的气凝胶，，其中聚合物基本上不进入该气凝胶的孔。2.实施方案1的复合材料，包含至少一种作为基质的聚合物和至少一种具有孔的气凝胶，其中至少一部分气凝胶至少部分包覆有涂层以基本上防止聚合物侵入孔。
3.实施方案1-2中任一项的复合材料，其中至少一部分气凝胶用至少一种处理剂处理以形成保持基本上多孔的处理的气凝胶。
4.实施方案1-3中任一项的复合材料，其中复合材料是复合泡沫材料。
5.实施方案1-4中任一项的复合材料，其中至少一种聚合物是聚氨酯。
6.实施方案1-5中任一项的复合材料，其中至少一种聚合物是环氧树脂。
7.实施方案1-6中任一项的复合材料，其中至少一种聚合物是聚丙烯或聚乙烯或两者。
8.实施方案2-7中任一项的复合材料，其中气凝胶具有表面和内孔容积且其中涂层在气凝胶的表面上，从而闭合孔但不渗入气凝胶的内孔容积。
9.实施方案2-8中任一项的复合材料，其中气凝胶具有内孔容积且涂层防止至少一种聚合物进入气凝胶的内孔容积。
10.实施方案2-9中的任一项的复合材料，其中气凝胶上的涂层是聚合物涂层。
11.实施方案2-10中任一项的复合材料，其中涂层包含至少一种亲油聚合物。
12.实施方案2-11中任一项的复合材料，其中涂层包含润湿剂或表面活性剂。
13.实施方案2-12中任一项的复合材料，其中涂层是蜡或无机材料如玻璃或陶瓷。
14.实施方案2-13中任一项的复合材料，其中涂层由气凝胶上的表面涂层组成。
15.实施方案2-14中任一项的复合材料，其中涂层桥接孔。
16.实施方案1-15中任一项的复合材料，其中聚合物是有机聚合物且涂层是水基聚合物涂层。
17.实施方案2-16中任一项的复合材料，其中聚合物是水基聚合物且涂层包含表面活性剂或润湿剂。
18.实施方案1-17中任一项的复合材料，其中涂料渗透不超过气凝胶的表面之下10％，其中百分数基于气凝胶的平均直径。
19.一种制备实施方案1-18或40-57中任一项的复合材料的方法，包括将气凝胶用至少一种包覆物质在分级磨机中包覆以形成包覆的气凝胶并随后将包覆的气凝胶与至少一种未固化聚合物相结合并随后固化聚合物以形成复合材料。
20.一种制备实施方案1-19或40-57中任一项的复合材料的方法，包括通过将细颗粒包覆到气凝胶上并加热气凝胶以熔化细颗粒在气凝胶上形层并随后将包覆的气凝胶与至少一种未固化聚合物相结合并随后固化聚合物以形成复合材料。21.一种制备实施方案1-19或40-57中任一项的复合材料的方法，包括将气凝胶用包含溶解或分散或乳化在含水溶剂中的第一反应物的含水基溶液包覆并随后向用含水基溶液包覆的气凝胶中加入包含第二反应物的非极性溶剂，并随后除去非极性溶剂以获得第一和第二反应物的反应产物以形成包覆的气凝胶，并随后将包覆气凝胶与至少一种未固化聚合物相结合并随后固化聚合物以形成复合材料。
22.绝缘管，包含用实施方案4的复合泡沫材料绝缘的管。
23.一种制品，包含实施方案1-18或40-57中任一项的复合材料。
24.绝缘材料，包含实施方案1-18或40-57中任一项的复合材料。
25.一种包覆的气凝胶，包含具有孔的气凝胶，其中气凝胶至少部分用至少一种涂层包覆以基本上防止聚合物侵入孔。
26.实施方案25的包覆的气凝胶，其中涂层具有表面和内孔容积且其中涂层在气凝胶的表面上，从而闭合孔但不渗入气凝胶的内孔容积。
27.实施方案25-26中任一项的包覆的气凝胶，其中涂层具有内孔容积且涂层防止聚合物进入气凝胶的内孔容积。
28.实施方案25-27中任一项的包覆的气凝胶，其中气凝胶上的涂层是聚合物涂层。
29.实施方案25-28中任一项的包覆的气凝胶，其中涂层包含至少一种亲油聚合物。
30.实施方案25-29中任一项的包覆的气凝胶，其中涂层包含润湿剂或表面活性剂。
31.实施方案25-30中任一项的包覆的气凝胶，其中涂层是蜡或无机材料如玻璃或陶瓷。
32.实施方案25-31中任一项的包覆的气凝胶，其中涂层由气凝胶上的表面涂层组成。
33.实施方案25-32中任一项的包覆的气凝胶，其中涂层桥接孔。
34.实施方案25-33中任一项的包覆的气凝胶，其中涂层是有机聚合物且涂层是水基聚合物涂层。
35.实施方案25-34中任一项的包覆的气凝胶，其中涂层是水基聚合物且涂层包含表面活性剂或润湿剂。
36.实施方案25-35中任一项的包覆的气凝胶，其中涂层渗透不超过气凝胶的表面之下10％，其中百分数基于气凝胶的平均直径。
37.实施方案25-36中任一项的包覆的气凝胶，包含存在于涂层和气凝胶之间的处理剂。
38.实施方案25-37中任一项的包覆的气凝胶，包含至少两个涂层。
39.实施方案38的包覆的气凝胶，其中第一涂层基本上防止聚合物侵入孔，且其中至少一个第二涂层向包覆的气凝胶提供一种或多种功能性质。
40.一种复合材料，包含至少一种作为基质的陶瓷和至少一种具有孔的气凝胶，其中陶瓷基本上不进入气凝胶的孔。
41.一种复合材料，包含至少一种作为基质的玻璃和至少一种具有孔的气凝胶，其中玻璃基本上不进入气凝胶的孔。
42.一种复合材料，包含至少一种作为基质的无机材料和至少一种具有孔的气凝胶，其中无机材料基本上不进入气凝胶的孔。
43.一种复合材料，包含至少一种作为基质的陶瓷和/或玻璃和至少一种具有孔的气凝胶，其中陶瓷和/或玻璃基本上不进入气凝胶的孔。
44.实施方案43的复合材料，包含至少一种作为基质的陶瓷和/或玻璃和至少一种具有孔的气凝胶，其中至少一部分气凝胶至少部分用涂层包覆以基本上防止陶瓷和/或玻璃侵入孔。
45.实施方案43-44中任一项的复合材料，其中至少一部分气凝胶用至少一种处理剂处理以形成保持基本上多孔的处理的气凝胶。
46.实施方案43-45中任一项的复合材料，其中复合材料是复合泡沫材料。
47.实施方案44-46中任一项的复合材料，其中气凝胶具有表面和内孔容积且其中涂层在气凝胶的表面上，从而闭合孔但不渗入气凝胶的内孔容积。
48.实施方案44-47中任一项的复合材料，其中气凝胶具有内孔容积且涂层防止至少一种陶瓷和/或玻璃进入气凝胶的内孔容积。
49.实施方案44-48中任一项的复合材料，其中气凝胶上的涂层是聚合物涂层。
50.实施方案44-49中任一项的复合材料，其中涂层包含至少一种亲油聚合物。
51.实施方案44-50中任一项的复合材料，其中涂层包含润湿剂或表面活性剂。
52.实施方案44-51中任一项的复合材料，其中涂层是蜡或无机材料如玻璃或陶瓷。
53.实施方案45-53中任一项的复合材料，其中涂层由气凝胶上的表面涂层组成。
54.实施方案44-53中任一项的复合材料，其中涂层桥接孔。
55.实施方案44-54中任一项的复合材料，其中涂层是水基聚合物涂层。
56.实施方案44-55中任一项的复合材料，其中涂层包含表面活性剂或润湿剂。
57.实施方案44-56中任一项的复合材料，其中涂层渗透不超过气凝胶的表面之下10％，其中百分数基于气凝胶的平均直径。
58.一种制备实施方案43-57中任一项的复合材料的方法，包括将气凝胶用至少一种涂层物质在分级磨机中包覆以形成包覆的气凝胶并随后将包覆的气凝胶与至少一种陶瓷和/或玻璃相结合并随后固化聚合物以形成复合材料。
59.一种制备实施方案43-57中任一项的复合材料的方法，包括将细颗粒包覆到气凝胶上并加热气凝胶以熔化细颗粒以在气凝胶上形成层从而包覆气凝胶，并随后将包覆的气凝胶与至少一种陶瓷和/或玻璃相结合以形成复合材料。
60.一种制备实施方案43-57中任一项的复合材料的方法，包括将气凝胶用包含溶解或分散或乳化在含水溶剂中的第一反应物的含水基溶液包覆并随后将包含第二反应物的非极性溶剂加入到用含水基溶液包覆的气凝胶中，并随后去除非极性溶剂以得到第一和第二反应物的反应产物以形成包覆的气凝胶，并随后将包覆的气凝胶与至少一种陶瓷和/或玻璃相结合以形成复合材料。
61.绝缘管，包括用实施方案46的复合泡沫材料绝缘的管。
62.一种制品，包括实施方案43-57中任一项的复合材料。
63.绝缘材料，包括实施方案43-57中任一项的复合材料。
64.一种包覆的气凝胶，包括具有孔的气凝胶，其中气凝胶至少部分用至少一种涂层包覆以基本上防止陶瓷和/或玻璃侵入孔。
65.实施方案64的包覆的气凝胶，其中涂层具有表面和内孔容积且其中涂层在气凝胶的表面上，从而闭合孔但不渗入气凝胶的内孔容积。
66.实施方案64-65中任一项的包覆的气凝胶，其中涂层具有内孔容积且涂层防止陶瓷和/或玻璃进入气凝胶的内孔容积。
67.实施方案64-66中任一项的包覆的气凝胶，其中气凝胶上的涂层是聚合物涂层。
68.实施方案64-67中任一项的包覆的气凝胶，其中涂层包含至少一种亲油聚合物。
69.实施方案64-68中任一项的包覆的气凝胶，其中涂层包含润湿剂或表面活性剂。
70.实施方案64-69中任一项的包覆的气凝胶，其中涂层是蜡或无机材料如玻璃或陶瓷。
71.实施方案64-70中任一项的包覆的气凝胶，其中涂层由气凝胶上的表面涂层组成。
72.实施方案64-71中任一项的包覆的气凝胶，其中涂层桥接孔。
73.实施方案64-72中任一项的包覆的气凝胶，其中涂层是有机聚合物。
74.实施方案64-73中任一项的包覆的气凝胶，其中涂层是水基聚合物且涂层包含表面活性剂或润湿剂。
75.实施方案64-74中任一项的包覆的气凝胶，其中涂层渗透不超过气凝胶的表面之下10％，其中百分数基于气凝胶的平均直径。
76.实施方案64-75中任一项的包覆的气凝胶，包含存在于涂层和气凝胶之间的处理剂。
77.实施方案64-76中任一项的包覆的气凝胶，包含至少两个涂层。
78.实施方案77的包覆的气凝胶，其中第一涂层基本上防止陶瓷和/或玻璃侵入孔，且其中至少一个第二涂层向包覆的气凝胶提供一种或多种功能性能。
应该注意，在涉及实施方案1-78的任何一种复合材料，方法，制品或包覆的气凝胶中，气凝胶可以是有机改性硅石气凝胶。
应该理解，前述一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的且无意于提供对所要求保护的本发明的进一步解释。
附图说明
图1是本发明具有聚合物涂层的气凝胶颗粒的实施方案的显微照相。
图2是示意图，提供对本发明反应性-表面活性剂环氧树脂方法的简化说明。
图3是具有伯和仲胺基团的几种表面活性剂的化学结构。
图4是用于气凝胶颗粒涂层的尼龙的聚合反应的反应示意图。
图5示意地描绘颗粒的包覆，包括将具有水层的表面活性剂浸渍的颗粒浸没在5％(体积/体积)癸二酰氯在己烷中的溶液。
图6是示意图，显示各个颗粒的尼龙涂覆。
具体实施方式
本发明涉及处理的气凝胶和/或包覆的气凝胶。处理的气凝胶和/或包覆的气凝胶可用于许多场合，包括用于形成具有至少一种聚合物的复合材料。本发明还涉及包含气凝胶的复合材料。本发明进一步涉及制造这些复合材料的方法，以及这些复合材料的用途。更具体地说，本发明涉及一种包含至少一种聚合物和至少一种气凝胶的复合材料。一般地，复合材料中的聚合物作为基质或连续相或粘结剂而存在。替代，或与聚合物相结合，该基质(或连续相或粘结剂)也可包含至少一种无机材料，例如，玻璃和/或陶瓷。气凝胶分散或以其它方式存在于该连续相中。气凝胶可均匀或非均匀，或无规存在。本发明中，气凝胶可包覆至少一个涂层或层以基本上防止基质材料(如至少一种聚合物，和/或无机材料，包括，但不限于陶瓷、玻璃或其组合)侵入气凝胶的孔。另外或可选择地，，气凝胶可用处理剂处理以形成处理的气凝胶。处理剂可以是，例如，至少一种表面活性剂和/或润湿剂。另外，气凝胶可首先被处理以形成处理的气凝胶并随后包覆以形成包覆的、处理的气凝胶。在替换方案中，气凝胶可首先被包覆以形成包覆的气凝胶并随后处理以形成处理的、包覆的气凝胶。处理剂和涂层剂的具体例子在以下更详细讨论。
对于聚合物，复合材料可包含一种或多种聚合物，如两种、三种、四种或更多不同种类的聚合物。一般，聚合物由一种或多种类型单体单元的重复单元组成。聚合物可以是低分子量聚合物或高分子量聚合物。聚合物可以是交联聚合物。聚合物可以是热塑性聚合物或热固性聚合物。聚合物可以是无机聚合物或有机聚合物。对聚合物的种类没有限制，只要可形成复合材料的聚合物基质或连续相。一种以上的聚合物可形成连续相。聚合物可以是形成连续相的聚合物的共混物。如果存在一种以上聚合物，一种聚合物可形成连续相而一种或多种其它聚合物可作为非连续相而存在或一种以上聚合物形成连续相。在一些实施方案中，任何种类的聚合物基质可用于本发明。一般，形成基质或连续相的聚合物可占复合材料的重量和/或体积百分数的大多数。例如，在一个或多个实施方案中，聚合物可形成复合材料的约20％至约99％重量，更优选约50％至约99％，或约80％至约99％，以复合材料重量计。
聚合物可以是水基聚合物或有机基聚合物或无机聚合物。在制造本发明复合泡沫材料的方法中使用的聚合物可以是有效地用于复合泡沫材料制造的任何树脂。用于复合泡沫材料制造的树脂的种类可包括但不限于氨基树脂，环氧树脂，酚类和其它焦油酸树脂，脲和三聚氰胺树脂，乙烯基树脂，苯乙烯树脂，醇酸树脂，丙烯酸类树脂，聚异氰酸酯，聚乙烯树脂，聚丙烯树脂，石油聚合物树脂，聚酰胺树脂，聚碳酸酯树脂，缩醛树脂，，氟代烃树脂，聚酯树脂和聚氨酯树脂。另外，聚合物可以是水溶性共聚物如聚(N-乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯)。特别优选的树脂是酚类树脂。药物可接受均聚物树脂可适用于本发明，并包括用烯丙基蔗糖或烯丙基pentaeydiritol交联的丙烯酸的均聚物，用二乙烯基二醇交联的丙烯酸的均聚物，用烯丙基pentaeydiritol交联的具有分子量500,000至100亿的带有长链丙烯酸烷基酯共聚单体的丙烯酸均聚物。可以使用得自B.F.Goodrich Co.的商品名Carbopol
Figure A20068004877800181
和Noveon
Figure A20068004877800182
树脂的交联聚丙烯酸，如Noveon
Figure A20068004877800183
AA-I USP，Carbopol
Figure A20068004877800184
971PNF，Carbopol
Figure A20068004877800185
934P NF，，和Carbopol974P NF。
另外，作为一种选择，一种或多种交联剂可存在于复合材料配方中。根据聚合物的性质，聚合物可包括引起聚合物材料凝固的交联剂或硬化剂。如果聚合物包括用于凝固的交联剂，优选的是，硬化剂与聚合物的重量比是1∶10。硬化剂与聚合物的比率可根据聚合物的种类和所需的交联度而变化。例如，增加量的硬化剂能够低温固化并加速胶凝。可以将硬化剂与聚合物的相对量降低至重量比低至5∶100，但可能需要较高固化温度和较长的胶凝时间。
任何气凝胶可用于本发明。气凝胶可以是任何形式，如膜、薄膜、单块、断裂或开裂的单块、颗粒、覆盖物、垫，棉絮、和/或其其它纤维增强形式。例如，气凝胶可以是颗粒形式。气凝胶可以是颗粒、附聚物、细粒、簇、和较大形状，取决于特定的最终用途。气凝胶可以是憎水气凝胶或可以是亲水气凝胶或可以是混合物。在至少一个实施方案中，用于本发明的优选的气凝胶基于适用于溶胶-凝胶技术(C.J.Brinker，G.W.Scerer，Sol-Gel Science，1990，第2和3章)的金属氧化物，如Si或Al化合物，或基于适用于溶胶-凝胶技术的有机物质，如三聚氰胺-甲醛缩合物(美国专利No.5,086,085)或间苯二酚-甲醛缩合物(美国专利No.4,873,218)。它们也可为基于以上提及的材料的混合物。气凝胶也可以是描述于美国专利公报No.2005/0192366或2005/0192367的那种有机改性硅石(ormosil)气凝胶，在此完全引入作为参考。优选地，可使用包含硅(Si)和/或其它元素如Ti、W、Zr等或其化合物的气凝胶且，更优选地，使用SiO2。为了减少辐射对导热性的贡献，气凝胶可包含IR遮光剂，如炭黑、二氧化钛、氧化铁、或二氧化锆、或其混合物。气凝胶可具有任何颗粒尺寸，使得它们能够分散在淤浆内。气凝胶可具有各种颗粒尺寸分布。气凝胶可以是粉碎粉末的形式。
在一个或多个实施方案中，任何可商购的憎水或亲水气凝胶可用于本发明。例子包括，但不限于，可商购自Cabot公司的气凝胶。具体的可商购种类包括，但不限于，Nanogel
Figure A20068004877800191
气凝胶。本发明，和尤其是用于本发明的优选的工艺的一个优点在于，气凝胶是预成型的并因此可选择任何理想的结构、形态、或其它特性，且该特性基本上存在于最终产物中。
用于本发明的气凝胶颗粒可具有憎水表面基团。为了避免气凝胶因为孔内的水分冷凝而随后产生的任何塌陷，优选的是，憎水基团共价键接在至少气凝胶的内表面上。用于永久憎水化的优选的基团是下列结构式的单-、双、或三-取代的甲硅烷基基团：
Figure A20068004877800192
其中R1是氢或非反应性直链、支链、环状、芳族、或杂芳族有机基团，优选地，直链、支链、或环状C1-C18-烷基基团或C6-C14-芳基基团。R2和R3，可以相同或不同，可以是氢或非反应性直链、支链、环状、芳族、或杂芳族有机基团，优选地，直链、支链、或环状C1-C18-烷基基团、C6-C14-芳基基团、OH或OR′基团，其中R′是直链或支链C1-C6-烷基基团；优选三烷基和/或三芳基甲硅烷基基团。更优选地，R1、R2、和R3，可相同或不同，是C1-C6-烷基、环己基、或苯基。
三甲基-和二甲基甲硅烷基基团可特别有利地用于气凝胶的永久憎水化。这些基团可如WO 94/25149(在此完全引入作为参考)所述而被引入或通过气凝胶和，例如，活化的三烷基硅烷衍生物，如氯三烷基硅烷或六烷基二硅氮烷之间的气相反应(参见R.Iler，The Chemistry of Silica，Wiley&Sons，1979)而被引入。
另外和在某些限度内，气凝胶的导热率可随着孔隙率的增加和密度的下降而降低。为此，优选孔隙率大于约60％和密度低于约0.8g/cc的气凝胶。更优选地，本发明气凝胶具有密度约0.01至约0.15g/cc。气凝胶颗粒的导热率可低于100mW/m°K或低于约40mW/m°K，优选地，低于约25mW/m°K，且，更优选地，气凝胶颗粒的导热率是约12至约18mW/m°K，或更低。对于本发明，导热率基于在平均温度12.5℃或在环境温度，如12.5℃至30℃下的测量值。
气凝胶可具有任何能使它们分散在聚合物基质内的颗粒尺寸，如约2nm至5mm或40nm至1mm/或10微米至1mm。气凝胶可具有各种颗粒尺寸分布。气凝胶可以是粉碎粉末的形式。
气凝胶可以任何期望的量存在以实现总体复合材料的特定密度和/或导热率。例如，气凝胶的存在量可以是基于总体复合材料体积的约1％至约99％，并更优选地约20％至约75％或约20％至约60％，其中体积基于存在于气凝胶中的气体，而聚合物不侵入孔。
如前所述，用于本发明复合材料的气凝胶被包覆或包封以防聚合物侵入(或显著侵入)气凝胶的孔。对于本发明的涂层或包覆的气凝胶或包封的气凝胶是指气凝胶表面上的防止来自基质的聚合物(或其它上述基质材料如陶瓷和/或玻璃)侵入(或显著侵入)气凝胶的孔的涂层。该涂层可以是壳、层、或其它类似类型的结构，它们位于气凝胶的表面上以防来自复合材料的基质或连续相的聚合物(或其它上述基质材料如陶瓷和/或玻璃)的侵入或进入。涂层可通过任何方式，如化学连接，吸附，等连接到气凝胶的表面上。形成该涂层的层可作为物理层而存在，不吸附或化学连接至气凝胶上而且由于其包封在气凝胶的周围而简单地保持原样。更具体地说，该涂层可以是有机或无机涂层。例如，涂层可以是聚合物材料并包含一种或多种聚合物或由一种或多种聚合物构成。涂层可以是反应物或可聚合的或引发聚合反应。涂层可以是基于表面活性剂或润湿剂的涂层。涂层的其它例子包括，但不限于，聚乙酸乙烯酯、环氧树脂、或尼龙。或者，涂层可以是蜡或无机材料如陶瓷或玻璃。在至少一个实施方案中，涂层作为湿涂层而施用以实现气凝胶的均匀包覆并随后将湿涂层或层干燥以形成不容易去除的硬或固化涂层。在一个或多个实施方案中，气凝胶上的涂层层优选为用于阻断气凝胶的大多数或所有的孔以防形成复合材料的材料随后侵入气凝胶孔的薄涂层。一般，不期望复合材料的材料完全进入气凝胶的孔(如孔的内孔容积)，因为这会在例如，密度降低和/或导热率降低的角度上破坏使用气凝胶所实现的优点。优选的是，气凝胶上的涂层不因为同样原因而深入地渗入气凝胶的孔。因此，用于本发明的涂层可优选桥接这些孔或阻断这些孔或覆盖气凝胶的孔，但优选基本上不渗入气凝胶的孔。在一个或多个实施方案中，优选，涂层渗透不超过气凝胶总体直径的10％。例如，如果气凝胶的直径是10mm，优选该涂层渗入气凝胶的下表面不超过1mm。气凝胶上的涂层可以是均匀，基本上均匀、或不均匀的。同样，优选，无论均匀或不均匀，该涂层优选阻断或桥接暴露于气凝胶的表面上的大多数或所有的气凝胶的孔以防复合材料的材料进入气凝胶的这些孔。优选，气凝胶上的涂层具有层厚度约100nm至约3mm、如约0.5微米至约1mm、或约0.5微米至约10微米。气凝胶上的涂层或层可用作气凝胶的包封物。该包封可以是全包封或部分包封(如，50％、60％、75％或更多的表面积)。以下章节描述气凝胶上的各种涂层和涂层的形成，注意，这些例子仅是对本发明的例举。
涂层物质的例子包括，但不限于，亲油聚合物，如聚乙烯醇、聚乙烯蜡、硬脂酸等。可被施用到气凝胶上的涂层是聚合物涂层，如聚乙烯醇(PVA)。PVA涂层可作为湿涂层而施用并随后优选例如在热空气物流中在例如100℃下缓慢干燥。例如PVA涂层溶液可以是PVA的10％(重量/重量)水溶液。可以使用其它浓度。如上所述，本发明的气凝胶颗粒可以是憎水的和/或具有憎水表面基团。但是，憎水气凝胶颗粒不能被水润湿。一般来说，，如果憎水气凝胶颗粒加入水中，它们简单地浮在表面上，即使在剧烈搅拌下。在一个或多个实施方案中，为了实现憎水气凝胶颗粒在聚合物复合材料中的均匀分布，气凝胶可被包覆或处理以引入水基聚合物，如胶乳或丙烯酸类树脂中。涂层可由至少一种润湿剂，如至少一种表面活性剂(如，表面活性剂)，和/或至少一种分散剂形成。润湿剂以任何方式被施用到气凝胶的表面上和涂层可任选地干燥。气凝胶上的涂层在被引入聚合物基质中以形成复合材料之前可以是干燥涂层或湿涂层。分散剂可选自例如，离子(阴离子和阳离子)表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂、高分子表面活性剂、和高分子化合物。阴离子表面活性剂包括烷基硫酸盐和高级烷基醚硫酸盐，更具体而言，例如，月桂基硫酸铵，和聚氧乙烯月桂醚硫酸钠。
阳离子表面活性剂例如包括脂族铵盐和胺盐，更具体而言，烷基三甲基铵、和聚氧乙烯烷基胺。
两性表面活性剂例如可以是甜菜碱型，如烷基二甲基甜菜碱，或氧化物型，如烷基二甲基氧化胺。
非离子表面活性剂包括甘油脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯，脱水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯、四油酸聚氧乙烯山梨醇、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯二醇，聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚，聚乙二醇脂肪酸酯，高级脂肪酸醇酯，多元醇脂肪酸酯，及其它。憎水气凝胶颗粒在聚合物中的均匀分布赋予复合材料材料基本上均匀的导热率。
可以使用的典型润湿剂包括，例如，气凝胶OT(二-2-乙基己基磺基琥珀酸钠)，BARLOX 12i(支化烷基二甲基氧化胺)，TRITON 100(辛基苯氧基聚乙氧基(9-10)乙醇)，TWEEN表面活性剂如TWEEN 100表面活性剂，和BASFpluronic表面活性剂。一般种类是二醇、烷氧基聚氧化烯烃脂肪醚、如聚氧乙烯脂肪醚、脱水山梨醇酯，单和二甘油酯、聚氧乙烯山梨醇酯、聚合物表面活性剂如Hypermen聚合物表面活性剂、椰子-PG-二铵(dimonium)氯化磷酸钠和共酰氨基丙基PG-二铵氯化磷酸酯，磷酸酯、聚氧乙烯(POE)脂肪酸酯、Renex非离子表面活性剂(通过环氧乙烷和不饱和脂肪酸和杂环树脂酸的反应而形成的非离子酯)、醇乙氧基化物、醇烷氧基化物、环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物、脱水山梨醇酯的聚氧乙烯衍生物或其组合。一般，可以使用与气凝胶相容的任何润湿剂。润湿剂或涂层剂或处理剂或表面活性剂也可以是反应物(如，具有NH2或COOH或CNO基团)或可聚合的(如，具有C＝C键)或能够引发聚合反应。
气凝胶上的涂层可以是两个或多个涂层或包封物。例如，如果存在两个或多个涂层，涂层可彼此相同或不同。例如，水基涂层可被施用到气凝胶上并随后将有机基或油基涂层施用到之前包覆的气凝胶上以形成双涂层或多层包覆的气凝胶。多层包覆的气凝胶是有益的，因为每一涂层可用于所需目的。例如，一个涂层可用于阻断或桥接孔以产生包覆的气凝胶。第二涂层可施用到该涂层上以增强该包覆的气凝胶，如在机械强度方面。第二涂层或随后涂层，如果首先施用，可能不能桥接这些孔以产生包覆的气凝胶，因为它的化学性质可使得它能够进入气凝胶的内孔容积，因此不能用作第一涂层。但如果施用能够桥接或阻断气凝胶的孔的第一涂层，那么可将随后的涂层施用到上面以增加总体包覆的气凝胶的价值，只要它对第一涂层没有损害。一个这样的例子是，使用水基环氧树脂形成第一涂层并随后将油基环氧树脂施用到之前包覆的气凝胶上，这用于增加总体包覆的气凝胶的机械强度。第二涂层也可选择以促进或提高涂覆气凝胶与复合材料和/或基质材料的相互作用。
如上所述，在本发明至少一个实施方案中，气凝胶可用至少一种处理剂处理以形成处理的气凝胶。处理剂，例如，可以是至少一种润湿剂和/或至少一种表面活性剂。处理的气凝胶，不同于上述的包覆的气凝胶，在处理之后保持基本上多孔。因此，处理的气凝胶通过其湿塑性质和不通过阻断孔而防止聚合物基质的聚合物侵入或进入气凝胶的孔。处理剂有助于气凝胶在聚合物，如水基聚合物中的分布或分散。合适的处理剂的例子包括，但不限于，上述的润湿剂和表面活性剂。用于形成处理的气凝胶的处理剂可利用与气凝胶的化学连接，、吸收、氢键、等而存在于气凝胶的表面。表面活性剂和/或润湿剂可用作涂层，如果以足够量施用和固化，优选缓慢固化，以保持孔的桥接。在替换方案中，表面活性剂和/或润湿剂可施用到气凝胶的表面上并基于处理剂的量的减少和/或处理剂的固化的加速形成处理的气凝胶，因此不影响孔的桥接，并因此使得气凝胶保持多孔。在一些实施方案中，涂层剂和/或处理剂可与气凝胶表面反应或与气凝胶表面不反应。在本发明中，处理剂和/或涂层剂与复合材料的另一组分可以是可聚合的和/或反应性的。
如上所述，在本发明至少一个实施方案中，气凝胶可首先被处理形成处理的气凝胶并随后包覆以形成包覆的、处理的气凝胶。例如，阴离子表面活性剂处理的气凝胶颗粒可随后用带正电荷的聚合物(聚乙烯亚胺，PEI)包覆。本发明的一个或多个实施方案涉及处理的气凝胶本身，以及本身包覆的气凝胶。
可以使用处理剂如表面活性剂(可以是反应性的或非反应性的)以在气凝胶颗粒周围形成含水壳。例如，其中含水壳具有溶解的反应物″己二胺″。这些颗粒与癸二酰氯在己烷中的有机溶液的接触导致在水-己烷界面上立刻形成尼龙6，10。反应受反应物限制，即己二胺浓度。该尼龙薄膜形成环氧树脂不透的涂层。
另外，用于润湿气凝胶的处理剂如表面活性剂可被使用并可用作存在于水相中的单体的链式聚合反应的引发剂。单体的化学结构可使得其低聚和/或高聚形式是表面活性的，从而在憎水气凝胶颗粒上形成涂层。
一般来说，气凝胶颗粒，如憎水气凝胶，可包括，但不限于，大表面积，例如，约300m2/g至1,000m2/g，如约700m2/g。因此，使得气凝胶完全润湿的表面活性剂或分散剂的量大。一般，如果已加入足够的量的润湿剂使得水渗入气凝胶颗粒的内部使得它们浸没在水介质中，这时认为发生了完全润湿。通常，加入超过约0.6至0.8重量份的润湿剂至约1重量份气凝胶中可导致憎水气凝胶颗粒的完全润湿。但如果含水淤浆基本上干燥，那么完全润湿的颗粒可表现出颗粒本体密度的大的增加。因而，使用完全润湿气凝胶颗粒制造的复合材料导热率趋于较高的导热率。
在一个或多个实施方案中，为了令人满意地保持憎水气凝胶颗粒的憎水性和低密度，优选使用润湿剂的量仅能够润湿憎水气凝胶颗粒的外表面层。因此，可存在足够的量的润湿剂以被吸附在气凝胶颗粒的外表面上。如果仅气凝胶颗粒的外表面层被润湿，那么气凝胶颗粒在干燥时的本体密度的增加可被忽略。因而，憎水气凝胶颗粒的憎水性相对不受影响且复合材料往往具有低导热率。因此，在一个或多个实施方案中，优选使用约0.6重量份或更低的润湿剂至约1重量份气凝胶。例如，0.01重量份至约0.5重量份润湿剂可用于约1重量份气凝胶。润湿剂可被预施用到气凝胶上。润湿剂可共价连接到气凝胶上。
仅使气凝胶颗粒的外表面层润湿的润湿剂的量取决于憎水气凝胶颗粒的尺寸。一般来说，较小尺寸的颗粒需要更多的润湿剂。优选地，在一个或多个实施方案中，润湿剂的量足以使得憎水气凝胶的憎水性和低密度在干燥之后基本上恢复。更优选地，润湿剂的量足以使得最终复合材料具有低于约200mW/m°K的导热率，且，最优选地，具有导热率约20至约150mW/m°K，如约40至约100mW/m°K。
作为另一例子，如果聚合物基质或连续相是有机基聚合物或油基聚合物，气凝胶可具有水基聚合物涂层。涂层可被溶解、乳化、或分散在溶剂(如，含水或非水)中并用于润湿气凝胶和形成涂层。在一个或多个实施方案中，这种不同于聚合物基质的涂层防止有机基聚合物渗入气凝胶的孔。水基聚合物涂层的例子部分地在以上描述。优选的水基涂层包括，但不限于，聚乙酸乙烯酯、环氧树脂、丙烯酸酯、和聚氨酯。作为可选方案，气凝胶可通过将一种或多种化学物或反应物溶解或分散在水中并随后用该溶液、乳液、或分散体系润湿气凝胶，并随后将气凝胶置于包含第二反应物的非极性溶剂中，所述第二反应物与第一反应物反应以在气凝胶的表面上形成化学涂层。
包覆气凝胶的另一方式是用明显小于气凝胶颗粒尺寸的非常细的粉末包覆气凝胶。该细粉末随后基本上包覆气凝胶的表面。然后，粉末包覆的气凝胶可随后被加热(或溶解)或以其它方式处理以熔化(或以其它方式分布)气凝胶上的粉末涂层以形成阻断气凝胶孔的均匀或基本上均匀的涂层。换句话说，细粉末可辅助或有助于烧结气凝胶以闭合孔(如，上部孔区域)。气凝胶的表面可选择地用等离子体或通过施加其它能量进行处理以闭合气凝胶的孔。因此，在一个或多个实施方案中，气凝胶用其自身的骨架闭合其孔。细粉末可以是聚合物、蜡、无机材料，如玻璃，、等。具体例子包括固体石蜡、有机聚合物如环氧树脂和热塑性塑料。一般，包覆在气凝胶上的细粉末具有颗粒尺寸约100mm至约0.5mm或10nm至0.3mm或1微米至0.3mm。气凝胶可被轻微润湿以提高细粉末在气凝胶的表面上的粘附性。包覆在气凝胶上的细粉末可具有低于气凝胶的熔点。
将涂层施用到气凝胶颗粒上的另一方式是使用特定种类的磨机，如分级磨机。
各种组分，即气凝胶颗粒和涂层物质可被加料到分级磨机中。可选择参数以达到避免仅低于20微米的气凝胶颗粒离开磨机。一旦气凝胶和涂层物质之间进行接触，涂层物质可与气凝胶颗粒一起加料。
对于形成本发明复合材料，可以使用常规方式。例如，本领域技术人员已知的用至少一种聚合物(陶瓷和/或玻璃)和一种填料形成复合材料的任何方式可用于本发明。作为更具体例子，一种或多种形成复合材料的聚合物在处于未固化或未硬化状态时(如，聚合物是液体时)可与包覆的气凝胶一起被引入和混合或搅拌以使包覆的气凝胶分散(如，均匀)在聚合物的连续相中。然后，混合物可通过常规方式固化或硬化，，如，但不限于，加热、UV固化等。复合材料可被倒入模具中、挤出、等。基本上，用于聚合物加工或成型的任何手段都可用于本发明。复合材料可包含典型地存在于复合材料或复合泡沫材料组合物中的其它常规组分或成分。例如，复合材料可包含常规填料，如炭黑，二氧化硅，等。本发明复合材料(或构成复合材料的一种或多种单独组分)可包括其它成分，如着色剂、固化剂、UV保护剂、增塑剂、增韧剂、填料、增强剂、聚合物改性剂、稳定剂、和/或遮光剂。这些各种常规成分可按照本领域技术人员已知的常规量使用。在形成复合材料时，包覆的气凝胶可在聚合物处于液态或允许包覆的气凝胶与聚合物混合的状态时被引入。包覆的气凝胶可与预成型的和简单地熔化或处于液态的聚合物一起被引入，或包覆的气凝胶可被引入生成一种或多种构成连续相或基质的聚合物的聚合反应中。换句话说，包覆的气凝胶可在聚合物的原位制备过程中被引入。预固化或后固化的复合材料根据最终用途可成型为任何形状或尺寸或减小至任何颗粒尺寸或粉末。
形成复合材料的组分可由环氧树脂、聚酯、氨基甲酸酯、或其它聚合物材料(无论刚性或柔性)被挤出、预浇铸、喷雾、或成形，并用包覆的气凝胶填充。本领域普通技术人员应认识到，复合要素的确切细节将基于用途，如，绝缘管线的操作特性，如深度和环境水温而选择。
本发明复合材料(如，复合泡沫材料)可具有使得复合材料可用于各种场合的任何几何形状。另外，预固化或后固化的复合材料可构造成任何形状或适宜的长度(如，低于1英寸至几英尺或更多)。复合材料可以是可变形的和/或可压缩的。典型形状是中空管、套管、或块等。
本发明的复合泡沫材料或复合材料组合物和/或包覆的气凝胶和/或处理的气凝胶可作为载体，用于化学品、生物制剂、保健品、生长因子、氨基酸、生物活性材料与药物活性和惰性材料并具有药物、卫生、兽医、农业和医学用途。因此，本发明进一步涉及药物和化学复合泡沫材料组合物。
另外，包覆的薄膜气凝胶可用作微电子电路中的低介电常数绝缘体。因此，本发明还涉及微电子制造。
另外，涂层可以是薄膜，其中薄膜可薄于100nm，优选低于50nm，如低于10nm，如1nm至9nm。同样地，薄膜可以是连续或不连续的并任选地至少部分充满颗粒。浸渍薄膜可与气凝胶的内部结构一致。膜可使用气相沉积技术(如化学蒸气沉积，物理蒸气沉积或原子层沉积)或液相沉积技术(如电化学沉积，化学沉积，吸附，或沉淀)或固相技术而沉积。薄膜可以是以上公开的类型的聚合物材料，无机材料(如玻璃或陶瓷)，生物-活性材料(如蛋白质)或金属(如Ag，Au，Pt，Ru，Ta，Rh，Ir，Fe，Ni，Co，Mn，Nb，Pd，Pu，U)或半导体(如Si，Ge，TiO2，ZnO，GaAs，GaN，InP)。薄膜可由选自以上种类材料的多个薄膜构成。同样地，薄膜包覆的气凝胶颗粒可应用于涉及表面反应性如催化，传感器，和/或电子/光电子设备的领域。
此外，本发明可用于与常规复合泡沫材料的使用相同的场合。这些包括，但不限于，用复合泡沫材料绝缘的管，浮力应用，等。此外，包括描述于美国专利No.6,848,863；6,827,110；6,800,668；6,805,253；6,758,710；6,706,776；6,476,087；6,284,809；和5,888,642的材料和用途，在此完全引入作为参考。
另外，本发明气凝胶可用于含气凝胶的覆盖物。覆盖物可包括气凝胶、纤维、和其它成分。如描述于U.S.专利申请No.11/013,306的含气凝胶的覆盖物的细节可用于本发明气凝胶。在此完全引入该申请作为参考。
气凝胶，如本发明的气凝胶颗粒，作为复合泡沫应用中的玻璃微球的替代物的用途，如海下管道的湿气绝缘，可提供25％-40％的导热率改进。如果气凝胶表面对聚合物基质不透，这尤其可能。例如，在本发明中，可实现导热率60～约110mW/m-K。在本发明中，气凝胶自身可具有明显低于玻璃微球的导热率，如低于60mW/m-K，并更优选低于50mW/m-K，且甚至更优选约5mW/m-K至约30mW/m-K。
对于本发明，总体复合材料的导热率可如下：
λ复合材料＝Φλ气凝胶+(1-Φ)λ聚合物
Φ＝0.01-0.99Φ＝气凝胶体积份数
λ气凝胶＝4-100mW/m-K
λ聚合物＝20-1000mW/m-K，其中聚合物可具有气囊。
本发明的复合泡沫材料可以是水解稳定的和具有高压缩弹性模量。高压缩弹性模量可大于300psi。这些水解稳定的复合泡沫材料可暴露于温度0至40℃的水中最高20年而不降解。
另外，作为任选组分，一种或多种粘结剂可存在于复合材料中，并可在该复合材料是未固化复合材料混合物时加入。
适用于本发明的合适的粘结剂的例子包括高分子量多糖、黄原胶、d-α-生育酚聚乙二醇1000琥珀酸酯、淀粉NF、聚烯吡酮、共聚烯吡酮NF、聚乙烯醇、甘油基山嵛酸酯、黄原胶、聚乙二醇、聚氧化乙烯、纤维素粘结剂、羟丙基甲基纤维素USP和羟乙基纤维素NF且特别优选的是羟丙基甲基纤维素USP和羟乙基纤维素NF。
本发明复合材料，例如，复合形式，可具有密度约0.05至约1.0g/cm3。更优选地，密度是约0.3至约0.8g/cm3。
本发明通过用于例举本发明的以下实施例进一步阐明。
实施例
实施例1：
Nanogel
Figure A20068004877800281
气凝胶颗粒/PVA淤浆通过将10微米尺寸Nanogel
Figure A20068004877800282
颗粒(150g)加入到1.5升含150g PVA和20.5g Barlox 12i(100％基)的溶液而制备。在振荡和搅拌之后，形成具有乳状稠度的淤浆。淤浆在100℃下进行实验室干燥，得到层状结构，富含PVA的上部块状层，，表示材料本体的中间粉状层和富含PVA的底层。上层的块浮在异丙醇中。热重量分析研究表明样品包含42重量％Nanogel
Figure A20068004877800283
颗粒(即，PVA∶Nanogel重量比是约1.4∶1)。块在40和50体积％加载量(假设块具有密度0.27g/cc)下混入环氧树脂中，得到呈现无孔的复合材料。包含40体积％块的环氧树脂浮在异丙醇中。包含50体积v％块的环氧树脂被发现具有93mW/m°K的导热率，该值与常规复合泡沫材料相比非常有利。
实施例2：
Nanogel水基环氧复合材料：水基环氧树脂乳液/分散体与含水固化剂一起使用。环氧树脂乳液/分散体使用表面活性剂进行稳定。Nanogel颗粒的憎水性阻止溶液的进入。将水基环氧树脂(WBE)，含水固化剂和Nanogel颗粒的1罐混合物轻微搅拌。WBE中的过量表面活性剂有助于润湿Nanogel颗粒和得到紧密的纳米凝胶-环氧树脂复合材料。使用尺寸分别为3.0，1.0，和0.08mm的Nanogel级TLD302，TLD101，08N，。将复合材料过夜干燥，随后在70℃下固化12小时和得到具有有利的热性能的轻质复合材料。
所用的典型组合物：(i)样品SF_08N：16g EPI REZ 3515，4g EPI KURE8535，3g Nanogel 08N(ii)样品SF_101：16g EPI REZ 3515，4g EPI KURE 8535，6g水，4g Nanogel TLD 101。EPI REZ和EPI KURE化学品得自ResolutionPerformance Products。拍摄的SEM图像清楚地表明，形成Nanogel颗粒和环氧的紧密混合物而没有孔浸润。其中看到包覆的颗粒具有环氧树脂的复合材料区域的放大图像具有4.5μm的涂层厚度，参见图1。所制备的不同的样品的测定的导热率是60-80mW/m-K，取决于Nanogel的体积加载量(参见表1)。与理论Maxwell和平行混合型号进行比较。尽管用于配方的纯环氧树脂的导热率不是已知的，文献值是190-250mW/m-K。样品在破坏之前可经受1.5MPa压缩应力以及10％应变。
表1
Figure A20068004877800291
实施例3：
水基环氧树脂包覆的Nanogel颗粒：不同于以上实施例2将固化剂混入含水混合物，使用表面活性固化剂修饰Nanogel颗粒的表面，得到在Nanogel颗粒上形成的环氧树脂薄涂层。
实施例4：
使用反应性表面活性剂的颗粒的环氧树脂涂层：一种新的直接在气凝胶珠粒表面上构建树脂层的方式是首先将颗粒在具有伯和仲胺的表面活性剂中包覆。这些胺随后用作环氧的反应活性部位，或固化剂。该方案说明一种反应性-表面活性剂环氧树脂方法，在图2中示意。
具有伯和仲胺基团的表面活性剂是可商购的，如图3所示。胺基团上的氢可用于键接环氧树脂。底部两个分子用于3-D聚合物结构。
具有三个或更多潜在树脂键接部位的表面活性剂可导致更多交联和三维结构。这可优于二维结构而用于覆盖颗粒。另外，试验三种主要种类的树脂：常规(有机相)树脂和高以及低分子量水分散的树脂。许多实验室方法用于探究有效的涂层技术。例如，试验用固化剂层/表面活性剂层和树脂层顺序包覆颗粒。表面活性剂的用量是另一实验可变量，决定水相可进入颗粒的深度，并因此决定工艺中环氧树脂涂层的厚度以及颗粒体积的损失。胺基团上的氢可用于键接环氧树脂。图2所示的底部两个分子可用于3-D聚合物结构。
用于该组实验的三种表面活性剂是Duomeen C，Duomeen T，和TriameenT。都是可得自Akzo Nobel，Inc.的表面活性剂的品牌并列于表2。在此使用的第四表面活性剂是十八胺，其仅包含C18链。
表2.该实验工作中使用的表面活性剂的性能
用环氧树脂涂层包覆的气凝胶颗粒一般步骤如下。
所列举的步骤是常用于生产防止环氧进入的包覆的1mm气凝胶珠粒的步骤。用表面活性剂包覆气凝胶颗粒。Duomeen C通过在70℃下剧烈振荡在1％(重量/重量)水溶液中进行水合。气凝胶颗粒随后被引入该水合表面活性剂溶液并将所得混合物再次振荡直至颗粒被充分润湿。水合表面活性剂溶液与1mm气凝胶珠粒的典型比例是15.7g/g。将颗粒从表面撇开用于下一步骤。将包覆的珠粒加入环氧树脂中。约5mL Epi-Rez 3522-W-60，水分散的环氧树脂，置于合适的容器中，如具有盖的15-mL试管中，并预加热至70℃。将少量，通常0.31g，在以前步骤中制成的润湿气凝胶引入包含树脂的试管的顶部。将管翻转以润湿气凝胶，随后在涡流混合器中混合，交替地正面朝上和倒置混合4秒，2次。管随后被封在子容器中并在70℃柜中过夜保存。
洗涤和分析。将管从70℃柜中取出。将珠粒从悬浮液的表面舀出并置于螺旋盖小瓶中。加入约20mL水并将小瓶振荡以洗掉珠粒上的树脂。将整个溶液倒入过滤器并排水。将珠粒随后用水充分洗涤。珠粒的性能根据其在浮在水和轻石蜡油中的能力而监控。
引入油基环氧中。在以前步骤中制成的湿包覆的气凝胶颗粒可被加入油基环氧树脂中。所用的树脂是12.9g Dow化学品的DER 331树脂以及1.0gDow DEH 24固化剂。该方法能够得到成功地浮在石蜡油和水上，和可被引入油基环氧树脂中和固化而没有树脂进入气凝胶的颗粒。对于1mm珠粒，表面活性剂/气凝胶比率0.1g/g是显示优选结果的近似最小水平。这对应于进入这些1mm珠粒约0.034mm的计算径向渗透深度。
实施例5：
气凝胶颗粒的尼龙涂层。方案的方法：在各种实施方案中，聚合物涂层可满足两个标准：(1)反应需要足够快以防在聚合反应进行至成膜之前，或在聚合物分子太大而不能流动或扩散到颗粒的孔中之前任何液相通过扩散或毛细管流动而进入颗粒，和(2)聚合反应应该得到连续膜，能够覆盖颗粒的整个表面，包括孔，防止油或水在颗粒被包埋到环氧树脂中以形成复合泡沫材料时进入孔。尼龙的聚合反应满足这两个标准，是一种非常快速的，界面反应。该反应的化学和化学计量在图4中显示。烷基氯单体可溶于有机相，如环己烷，而二胺单体可溶于水相。聚合反应发生在相界面上，形成尼龙薄膜，其可防止聚合反应在任一相中进一步进行。
图5说明尼龙聚合反应方案的示意图。气凝胶颗粒用反应性表面活性剂和10％(重量/重量)己二胺在水中的溶液包覆，并随后暴露于有机相。界面反应在颗粒表面上进行。
如上所述，颗粒首先通过将它们浸没在包含在其极性端具有两个或多个胺基团的表面活性剂的水中而润湿。但，因为第一结果显示，单独的表面活性剂不提供足以用于完全和快速聚合反应的单体，将其它的己二胺加入该溶液。在将颗粒从水表面舀出之后，它们包覆有水壳，如图5所示。水和表面活性剂浸渍的颗粒被随后浸没在5％(体积/体积)癸二酰氯在己烷中的溶液中。聚合反应在水壳和有机溶剂的界面上自发和快速地进行，理想地得到环绕气凝胶颗粒的尼龙膜涂层。
制备5％w/w表面活性剂的水溶液。样品置于70℃烘箱中时，表面活性剂溶解。己二胺溶液通过在水中将储备溶液从60％w/w稀释至30％w/w而制备。颗粒使用表面活性剂和二胺溶液润湿：0.6g 1mm气凝胶颗粒与1.2g用于1mm颗粒的表面活性剂溶液()或1.6g用于60-80微米颗粒的表面活性剂溶液()混合，分别对应于10％或14％w/w的表面活性剂/颗粒。向该悬浮液中加入3.3g 30％w/w二胺溶液(导致最终浓度10％w/w)，和5.5g水。在小玻璃小瓶中制备癸二酰氯(ClCO(CH2)8COCl)在己烷中的溶液。使用玻璃移液管，将0.4ml癸二酰氯稀释在5ml己烷中。将润湿颗粒从水相的表面舀出。将润湿颗粒滴入己烷相中。将盖旋紧之后，将内容物通过翻转而混合。将固体滤过Whatman纸过滤器。颗粒用己烷洗涤。颗粒在滤纸上在通风橱中干燥。
包覆各个颗粒：1mm尺寸的各个颗粒。将1mm颗粒润湿并如前所述制备癸二酰氯溶液。将颗粒放在1.18mm筛网上并使用压缩空气将少量颗粒通过筛网喷入空的玻璃烧杯。将癸二酰氯溶液倒入烧杯。如果颗粒粘附到玻璃上，将它们用刮刀去除。将颗粒如前进行过滤和干燥，并提交少量用于SEM分析。所有的溶液和润湿颗粒如前制备。
图6示意地说明各个颗粒的尼龙涂层。没有按比例画图。将350或500微米(不能较大)网筛安装在大的皮氏培养皿之上约8英寸的夹子/试验台上，如图6所示。氮或空气压力标准设定为20psi。将水倒入皮氏培养皿至1cm水平。使用最大氮流量以检验不发生飞溅。丢弃水。将一部分遮盖框架作为屏蔽放在网筛和皮氏培养皿装置之前。每次操作需要约150ml癸二酰氯溶液，并倒入大的皮氏培养皿中。将润湿颗粒的块置于位于皮氏培养皿上方中央的网筛上。框架几乎完全关闭并打开氮物流和对准颗粒。颗粒各个地或2-3个颗粒成块地强行通过网眼。观察到在癸二酰氯中形成颗粒。将漂浮颗粒从表面上撇去并放在Whatman过滤器上，用己烷洗涤并如前所述进行干燥。
具有尼龙包覆的气凝胶颗粒的环氧复合材料：对于该复合材料，12.9gDow D.E.R.331环氧树脂与1.0g DEH 24固化剂混合，并加入2.25g尼龙包覆的60至80微米气凝胶颗粒并用刮刀轻轻混合。将混合物倒入铝盘中，得到用于导电性测试和机械测试的圆盘。圆盘在室温下过夜固化，随后在70℃下固化6小时。尼龙膜是连续和均匀的且约5微米厚。
申请人具体地将所有引用的参考文件的全部内容引入本公开内容中。另外，如果量、浓度、或其它值或参数作为范围、优选范围、或上限优选值和下限优选值的列举而给出，应当理解为具体地公开了由任何上限或优选值和任何下限或优选值的任何一对所形成的所有范围，不管范围是否单独公开。如果在本文中列举数值范围，除非另有说明，该范围意味着包括其端点、和在该范围内的所有整数和分数。本发明范围不受限于定义某一范围时所列举的特定值。
从在此公开的本说明书和本发明的实践考虑，本发明其它实施方案对于本领域技术人员是显然的。本说明书和实施例仅被看作是示例，且本发明的实际范围和精神由所附权利要求书及其等价物所确定。

Claims (44)

1.一种复合材料，包含至少一种作为基质的聚合物和至少一种具有孔的气凝胶，其中所述聚合物基本上不进入所述气凝胶的孔。
2.权利要求1的复合材料，包含至少一种作为基质的聚合物和至少一种具有孔的气凝胶，其中所述气凝胶的至少一部分至少部分用涂层包覆以基本上防止所述聚合物侵入所述孔中。
3.权利要求1的复合材料，其中所述气凝胶的至少一部分用至少一种处理剂处理以形成保持基本上多孔的处理的气凝胶。
4.权利要求1的复合材料，其中所述复合材料是复合泡沫材料。
5.权利要求1的复合材料，其中所述至少一种聚合物是聚氨酯。
6.权利要求1的复合材料，其中所述至少一种聚合物是环氧树脂。
7.权利要求1的复合材料，其中所述至少一种聚合物是聚丙烯或聚乙烯或两者。
8.权利要求2的复合材料，其中所述气凝胶具有表面和内孔容积和其中所述涂层在所述气凝胶的表面上，从而闭合该孔但不渗入该气凝胶的内孔容积中。
9.权利要求2的复合材料，其中所述气凝胶具有内孔容积且所述涂层防止所述至少一种聚合物进入该气凝胶的内孔容积。
10.权利要求2的复合材料，其中所述气凝胶上的所述涂层是聚合物涂层。
11.权利要求2的复合材料，其中所述涂层包含至少一种亲油聚合物。
12.权利要求2的复合材料，其中所述涂层包含润湿剂或表面活性剂。
13.权利要求2的复合材料，其中所述涂层是蜡或无机材料。
14.权利要求2的复合材料，其中所述涂层由所述气凝胶上的表面涂层组成。
15.权利要求2的复合材料，其中所述涂层桥接所述孔。
16.权利要求1的复合材料，其中所述聚合物是有机聚合物且所述涂层是水基聚合物涂层。
17.权利要求2的复合材料，其中所述聚合物是水基聚合物且所述涂层包含表面活性剂或润湿剂。
18.权利要求1的复合材料，其中所述涂料渗透不超过所述气凝胶的表面下方的10％，其中所述百分数基于该气凝胶的平均直径。
19.一种制备权利要求1的复合材料的方法，包括将所述气凝胶用至少一种涂层物质在分级磨机中进行包覆以形成包覆的气凝胶并随后将所述包覆的气凝胶与至少一种未固化的聚合物结合并随后固化所述聚合物以形成所述复合材料。
20.一种制备权利要求1的复合材料的方法，包括通过将细颗粒包覆到所述气凝胶上并加热所述气凝胶以熔化所述细颗粒以在所述气凝胶上形成层来包覆该气凝胶，并随后将所述包覆的气凝胶与至少一种未固化聚合物相结合并随后固化所述聚合物以形成所述复合材料。
21.一种制备权利要求1的复合材料的方法，包括将所述气凝胶用包含溶解或分散或乳化在含水溶剂中的第一反应物的含水基溶液包覆，并随后向用所述含水基溶液包覆的所述气凝胶加入包含第二反应物的非极性溶剂，并随后除去所述非极性溶剂以得到第一和第二反应物的反应产物以形成包覆的气凝胶，并随后将所述包覆的气凝胶与至少一种未固化聚合物相结合并随后固化所述聚合物以形成所述复合材料。
22.绝缘管，包含用权利要求2的复合泡沫材料绝缘的管。
23.一种制品，包含权利要求1的复合材料。
24.绝缘材料，包含权利要求1的复合材料。
25.一种包覆的气凝胶，包含具有孔的气凝胶，其中所述气凝胶至少部分用至少一种涂层包覆以基本上防止聚合物侵入所述孔。
26.权利要求25的包覆的气凝胶，其中所述涂层具有表面和内孔容积且其中所述涂层在所述气凝胶的表面上，从而闭合该孔但不渗入该气凝胶的内孔容积。
27.权利要求25的包覆的气凝胶，其中所述涂层具有内孔容积且所述涂层防止所述聚合物进入该气凝胶的内孔容积。
28.权利要求25的包覆的气凝胶，其中所述气凝胶上的所述涂层是聚合物涂层。
29.权利要求25的包覆的气凝胶，其中所述涂层包含至少一种亲油聚合物。
30.权利要求25的包覆的气凝胶，其中所述涂层包含润湿剂或表面活性剂。
31.权利要求25的包覆的气凝胶，其中所述涂层是蜡或无机材料。
32.权利要求25的包覆的气凝胶，其中所述涂层由所述气凝胶上的表面涂层组成。
33.权利要求25的包覆的气凝胶，其中所述涂层桥接所述孔。
34.权利要求25的包覆的气凝胶，其中所述涂层是有机聚合物且所述涂层是水基聚合物涂层。
35.权利要求25的包覆的气凝胶，其中所述涂层是水基聚合物且所述涂层包含表面活性剂或润湿剂。
36.权利要求25的包覆的气凝胶，其中所述涂层渗透不超过所述气凝胶的表面下方的10％，其中所述百分数基于该气凝胶的平均直径。
37.权利要求25的包覆的气凝胶，包含存在于所述涂层和气凝胶之间的处理剂。
38.权利要求25的包覆的气凝胶，包含至少两个涂层。
39.权利要求38的包覆的气凝胶，其中第一涂层基本上防止所述聚合物侵入所述孔，且其中至少一个第二涂层向该包覆的气凝胶提供一种或多种功能性能。
40.权利要求25的包覆的气凝胶，其中所述涂层是厚度100nm或更低的薄膜。
41.权利要求25的包覆的气凝胶，其中所述涂层是符合该气凝胶的内部结构的浸渍薄膜。
42.一种形成权利要求25的包覆的气凝胶的方法，包括通过气相沉积技术、液相沉积技术、或固相技术在所述气凝胶上沉积薄膜。
43.权利要求40的包覆的气凝胶，其中所述薄膜是聚合物材料、无机材料、生物-活性材料、或金属。
44.权利要求40的包覆的气凝胶、包含两个或多个可为彼此相同或不同材料的其它薄膜。
CN2006800487783A 2005-10-21 2006-10-20 基于气凝胶的复合材料 Active CN101346420B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US72894805P 2005-10-21 2005-10-21
US60/728,948 2005-10-21
US73059805P 2005-10-27 2005-10-27
US60/730,598 2005-10-27
PCT/US2006/041114 WO2007047970A2 (en) 2005-10-21 2006-10-20 Aerogel based composites

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101346420A true CN101346420A (zh) 2009-01-14
CN101346420B CN101346420B (zh) 2012-06-13

Family

ID=37882280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2006800487783A Active CN101346420B (zh) 2005-10-21 2006-10-20 基于气凝胶的复合材料

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9969856B2 (zh)
EP (1) EP1966289B1 (zh)
JP (1) JP5249037B2 (zh)
KR (2) KR20140022440A (zh)
CN (1) CN101346420B (zh)
RU (1) RU2426751C2 (zh)
WO (1) WO2007047970A2 (zh)

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012065288A1 (en) * 2010-11-15 2012-05-24 Dow Global Technologies Llc Nanoporous particles in a hollow latex matrix
CN102604187A (zh) * 2012-02-29 2012-07-25 深圳光启创新技术有限公司 一种天线罩基板及其制备方法
CN103608391A (zh) * 2011-06-29 2014-02-26 陶氏环球技术有限责任公司 包含气凝胶颗粒的有机泡沫体复合材料的制备方法
CN101787246B (zh) * 2009-12-31 2014-08-20 上海杰远环保科技有限公司 一种复合式自膨胀型封装体及其制造方法
CN105038445A (zh) * 2014-04-24 2015-11-11 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 含二氧化硅气凝胶的水性浆料、其制备方法及应用
CN105452387A (zh) * 2013-07-04 2016-03-30 莱姆泰克株式会社 一种隔热组合物及其制备方法和使用该隔热组合物的隔热元件
CN106298019A (zh) * 2016-08-12 2017-01-04 上海新益电力线路器材有限公司 一种隔热防火电缆及其制备方法
CN107266774A (zh) * 2016-04-08 2017-10-20 南京唯才新能源科技有限公司 一种气凝胶复合材料及其制备方法
CN108026284A (zh) * 2016-03-11 2018-05-11 株式会社Lg化学 超吸收性聚合物及其生产方法
CN108568278A (zh) * 2017-03-13 2018-09-25 广州市芯检康生物科技有限公司 一种新型的即用型气凝胶微球及其制备方法
CN109173945A (zh) * 2018-11-13 2019-01-11 黑龙江科技大学 一种炭气凝胶复合材料及其制备方法
CN109509577A (zh) * 2018-11-16 2019-03-22 安徽宏源特种电缆股份有限公司 超轻型耐1000℃高温导线及其制备方法和生产设备
CN109989682A (zh) * 2017-12-30 2019-07-09 长沙星纳气凝胶有限公司 一种气凝胶组合玻璃及其制造方法
CN110500472A (zh) * 2019-09-02 2019-11-26 福建亚通新材料科技股份有限公司 一种家装复合管
CN111040161A (zh) * 2019-12-30 2020-04-21 常州天晟新材料研究院有限公司 一种隔热保温聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法
CN113056510A (zh) * 2018-11-08 2021-06-29 维肯检测公司 涂覆的气凝胶
CN113831029A (zh) * 2021-11-15 2021-12-24 贵州航天乌江机电设备有限责任公司 一种环氧树脂气凝胶复合玻璃的制备方法
CN114085578A (zh) * 2021-12-23 2022-02-25 杭州光环门窗有限公司 一种保温隔热涂料及其制备方法和应用

Families Citing this family (75)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008055208A1 (en) 2006-11-01 2008-05-08 New Jersey Institute Of Technology Aerogel-based filtration of gas phase systems
DE102006061666A1 (de) * 2006-12-27 2008-07-03 Siebrecht, Ralf, Dr. Poröse Festkörper mit Beschichtung
WO2008144634A2 (en) 2007-05-18 2008-11-27 Cabot Corporation Filling fenestration units
US7887909B2 (en) * 2007-07-26 2011-02-15 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Light transmissive foamed polymer sheet and methods for making the same
KR101376426B1 (ko) 2007-09-20 2014-03-20 삼성전자주식회사 고분자 코팅된 에어로겔의 제조방법, 그에 의해 제조되는에어로겔 및 그를 포함하는 단열재
WO2009085191A2 (en) * 2007-12-21 2009-07-09 Cabot Corporation Syntactic foam compositions, pipelines insulated with same, and method
US8859091B2 (en) * 2008-11-20 2014-10-14 Sabic Global Technologies B.V. Colored diffusion sheets, methods of manufacture thereof and articles comprising the same
US20100146992A1 (en) * 2008-12-10 2010-06-17 Miller Thomas M Insulation for storage or transport of cryogenic fluids
KR101782624B1 (ko) * 2010-02-12 2017-09-28 삼성전자주식회사 에어로젤 및 에어로젤의 제조방법
KR101660316B1 (ko) 2010-03-30 2016-09-28 삼성전자 주식회사 유기 에어로젤 및 유기 에어로젤용 조성물
KR20110049572A (ko) * 2009-11-05 2011-05-12 삼성전자주식회사 유기 에어로젤, 유기 에어로젤용 조성물 및 상기 유기 에어로젤의 제조 방법
KR101560738B1 (ko) * 2009-02-11 2015-10-16 삼성전자 주식회사 유기 에어로젤, 이의 형성용 조성물 및 이의 제조방법
KR101627127B1 (ko) * 2009-09-24 2016-06-03 삼성전자 주식회사 유기 에어로젤 및 유기 에어로젤용 조성물
KR101666098B1 (ko) 2010-04-01 2016-10-14 삼성전자 주식회사 에어로젤, 에어로젤용 조성물 및 에어로젤의 제조방법
US8691883B2 (en) 2009-02-11 2014-04-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Aerogel-foam composites
KR101106635B1 (ko) * 2009-04-23 2012-01-20 주식회사 넵 충진제로서 실리카 에어로겔 분말이 혼합된 폴리프로필렌 제조방법 및 그에 따른 폴리프로필렌 제품
BRPI1016122A2 (pt) 2009-04-27 2016-04-19 Cabot Corp composições de aerogel e métodos para preparar e usar os mesmos
RU2012107456A (ru) * 2009-07-29 2013-09-10 ДАУ ГЛОБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ ЭлЭлСи Теплоизоляционные изделия из композита полимерная пена/аэрогель
JP5715150B2 (ja) * 2009-11-25 2015-05-07 キャボット コーポレイションＣａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ エーロゲル複合材ならびにその製造および使用方法
RU2561267C2 (ru) * 2009-11-25 2015-08-27 ДАУ ГЛОБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ ЭлЭлСи Нанопористая полимерная пена, имеющая высокую пористость
FR2955863B1 (fr) 2010-02-03 2012-03-09 Saint Gobain Rech Materiaux d'isolation thermique hautes performances
WO2011119745A2 (en) 2010-03-23 2011-09-29 Aeonclad Coatings, Llc. Methods and manufactures related to encapsulation of silica aerogel powder
EP2368925B1 (en) * 2010-03-27 2016-05-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Aerogel, composition for the aerogel, and method of making the aerogel
EP2388289A1 (de) * 2010-05-18 2011-11-23 Sto Ag Nanoporöse polymere Kunststoffe mit Füllstoff als Kombinationsdämmstoffe für Bauelemente
JP2012006807A (ja) * 2010-06-28 2012-01-12 Nichias Corp 複合粒子、断熱材及びこれらの製造方法
CN102985470B (zh) * 2010-06-30 2015-04-29 陶氏环球技术有限责任公司 具有水可分散聚氨酯粘合剂的无机纳米多孔颗粒
US8899000B2 (en) 2010-07-09 2014-12-02 Birdair, Inc. Architectural membrane and method of making same
FI2598459T3 (fi) * 2010-07-30 2023-04-19 Rockwool As Menetelmä aerogeeliä sisältävän komposiitin valmistamiseksi
US8937106B2 (en) 2010-12-07 2015-01-20 Basf Se Melamine resin foams with nanoporous fillers
ES2581596T3 (es) * 2010-12-07 2016-09-06 Basf Se Espumas de resina de melamina con materiales de relleno nanoporosos
US8217087B1 (en) * 2011-04-26 2012-07-10 Keller Companies, Inc. Aerogel with reduced dust, static charge, and having reduced fluidity when in granular form
KR101329087B1 (ko) 2011-09-23 2013-11-14 (주)에스케이아이 에어로젤 결합물 제조장치 및 에어로젤 결합물 제조방법
EP2581216A1 (en) 2011-10-12 2013-04-17 Dow Global Technologies LLC Panel with fire barrier
KR20130101902A (ko) * 2012-03-06 2013-09-16 알이엠텍 주식회사 에어로겔을 포함하는 복합 조성물 및 이의 제조방법
KR101372219B1 (ko) * 2012-05-14 2014-03-10 주식회사 알에이 초다공 나노무기소재를 함유한 폴리프로필렌 마스터배치 조성물 및 그 제조방법
US9540495B2 (en) * 2012-05-30 2017-01-10 Yosry A. Attia Polymeric aerogel fibers and fiber webs
US10000618B2 (en) * 2012-05-30 2018-06-19 Yosry A. Attia Polymeric aerogel fibers and fiber webs
PL2855568T3 (pl) 2012-06-04 2018-09-28 Basf Se Poliuretanowy materiał kompozytowy zawierający aerożel
EP2864535B1 (en) 2012-06-26 2018-11-14 Cabot Corporation Flexible insulating structures and methods of making and using same
RU2533493C2 (ru) * 2012-07-12 2014-11-20 Виталий Степанович Беляев Теплоизоляционное, антикоррозионное и звукопоглощающее покрытие и способ его получения
JP2014051643A (ja) * 2012-08-09 2014-03-20 Panasonic Corp ２剤式エアロゲル成形体材料、及び、それを用いた断熱材、並びに、断熱材の製造方法
KR101436371B1 (ko) * 2012-11-23 2014-09-02 서울대학교산학협력단 계면을 이용한 에어로겔 복합 재료 제조 방법
US9034423B2 (en) * 2012-12-20 2015-05-19 Xerox Corporation Method of making a fuser member
US8929792B2 (en) * 2012-12-20 2015-01-06 Xerox Corporation Fuser member
CN105051441A (zh) * 2013-03-01 2015-11-11 松下知识产权经营株式会社 绝热成形材料、绝热成形体及它们的制备方法
JPWO2014132656A1 (ja) * 2013-03-01 2017-02-02 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 断熱成形体及びその製造方法
FR3007025B1 (fr) 2013-06-14 2015-06-19 Enersens Materiaux composites isolants comprenant un aerogel inorganique et une mousse de melamine
RU2577273C1 (ru) * 2014-11-24 2016-03-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук Способ получения аэрогелей на основе многослойных углеродных нанотрубок
RU2605112C2 (ru) * 2015-02-02 2016-12-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) Гидроизоляционная композиция
RU2595408C1 (ru) * 2015-04-20 2016-08-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийский Федеральный Университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) Способ ремонта корпусно-ёмкостного оборудования
MX2017013786A (es) * 2015-04-27 2018-03-27 Huntsman Int Llc Materiales porosos a base de isocianato funcionalizado.
KR20170014634A (ko) * 2015-07-30 2017-02-08 현대자동차주식회사 단열 코팅 조성물 및 단열 코팅층
WO2017075554A1 (en) 2015-10-29 2017-05-04 Golfetto Michael Methods freeze drying and composite materials
WO2017093056A1 (en) 2015-11-30 2017-06-08 Sabic Global Technologies B.V. Process for producing lpg and btx from a heavy aromatic feed
CN108475748B (zh) * 2015-12-15 2021-08-20 苹果公司 微孔绝缘体
KR101724487B1 (ko) * 2015-12-15 2017-04-07 현대자동차 주식회사 다공성 단열 코팅층 및 그 제조방법
EP3423549B1 (en) 2016-03-04 2020-11-25 SABIC Global Technologies B.V. Process for producing lpg and btx from mixed hydrocarbons feed
JP2018168206A (ja) * 2017-03-29 2018-11-01 住友理工株式会社 樹脂組成物およびその製造方法
EP3447038B1 (de) 2017-08-25 2020-11-11 Evonik Operations GmbH Wärmedämmgranulat mit reduzierter hydrophobizität
AU2018404175A1 (en) * 2018-01-23 2020-09-17 Bronx Creative & Design Centre Pte Ltd Organic-inorganic aerogel composites, methods and uses thereof
US10805702B2 (en) 2018-05-18 2020-10-13 Knowles Electronics, Llc Systems and methods for reducing noise in microphones
CN116532055A (zh) 2018-05-31 2023-08-04 斯攀气凝胶公司 火类增强的气凝胶组成物
US20210347992A1 (en) * 2018-09-20 2021-11-11 Blueshift Materials, Inc. Filled composites with decreased thermal conductivity, dielectric constant, and weight
KR102286506B1 (ko) * 2018-11-15 2021-08-05 주식회사 익스톨 에어로겔을 이용한 단열 소재 및 그 제조방법
WO2020101270A1 (ko) * 2018-11-15 2020-05-22 주식회사 익스톨 에어로겔을 이용한 단열 소재 및 그 제조방법
WO2021152853A1 (ja) * 2020-01-31 2021-08-05 昭和電工マテリアルズ株式会社 断熱材の製造方法
WO2021152850A1 (ja) * 2020-01-31 2021-08-05 昭和電工マテリアルズ株式会社 塗液の製造方法及び断熱材の製造方法
RU2737426C1 (ru) * 2020-02-27 2020-11-30 Дмитрий Михайлович Абрамов Способ получения вспененного полиэтилена с добавлением аэрогеля
JP7411908B2 (ja) 2020-02-28 2024-01-12 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 界面検出センサ
CN111423717B (zh) * 2020-03-04 2021-11-30 合肥圆燃新材料有限公司 一种水上光伏系统用浮体材料及其制备方法
KR102191257B1 (ko) * 2020-03-23 2020-12-15 주식회사 익스톨 내수성이 우수한 단열 코팅 조성물
DE102020118734A1 (de) 2020-07-15 2022-01-20 Outlast Technologies Gmbh Aerogel-haltige Isolationsschicht
CN114295690A (zh) * 2021-12-30 2022-04-08 电子科技大学长三角研究院(衢州) 一种氢气敏感膜、传感器及制备方法
TWI829147B (zh) * 2022-04-22 2024-01-11 台灣氣凝膠科技材料開發股份有限公司 兼具低熱傳與低介電氣凝膠複合材及其製備方法
KR20230151370A (ko) * 2022-04-25 2023-11-01 삼성전자주식회사 단열 성능이 향상된 우레탄 및 이를 적용한 냉장고

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4082702A (en) * 1975-09-18 1978-04-04 Dow Corning Corporation Flame retardant rigid polyurethane syntactic foam
DE3814968A1 (de) * 1988-05-03 1989-11-16 Basf Ag Daemmstoff der dichte 0,1 bis 0,4 g/cm(pfeil hoch)3(pfeil hoch)
GB9017203D0 (en) * 1990-08-06 1990-09-19 Shell Int Research Polyolefin/filler composite materials and their preparation and use
DE4038784A1 (de) * 1990-12-05 1992-06-11 Basf Ag Verbundschaumstoffe mit niedriger waermeleitfaehigkeit
JPH0799646B2 (ja) * 1991-05-03 1995-10-25 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 分子的多孔性エーロゲルで充填された低誘電率複合積層品
DE4404701A1 (de) * 1994-02-15 1995-08-17 Hoechst Ag Verbundschaumstoffe, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
EP0850206B1 (de) * 1995-09-11 2003-03-26 Cabot Corporation Aerogel- und klebstoffhaltiges verbundmaterial, verfahren zu seiner herstellung sowie seine verwendung
KR100437526B1 (ko) * 1999-11-10 2004-06-30 마츠시다 덴코 가부시키가이샤 에어로겔 기판 및 그 제조방법
US6953593B2 (en) * 2000-02-01 2005-10-11 Lipoprotein Technologies, Inc. Sustained-release microencapsulated delivery system
US6413914B1 (en) * 2001-03-29 2002-07-02 Air Products And Chemicals, Inc. Low foam N,N′-dialkylmalamide wetting agents
JP4277490B2 (ja) * 2001-08-27 2009-06-10 セイコーエプソン株式会社 マイクロカプセル化顔料及びその製造方法、水性分散液、並びに、インクジェット記録用インク
US20040077738A1 (en) * 2002-05-15 2004-04-22 Cabot Corporation Aerogel and hollow particle binder composition, insulation composite, and method for preparing the same
TWI339741B (en) * 2003-06-26 2011-04-01 Zeon Corp Optical laminated film, polarizer and optical article
US7118801B2 (en) * 2003-11-10 2006-10-10 Gore Enterprise Holdings, Inc. Aerogel/PTFE composite insulating material
JP4810433B2 (ja) * 2003-11-12 2011-11-09 バーチル，ジー．スチュアート，ジュニア 断熱層のための組成物
US7635411B2 (en) * 2004-12-15 2009-12-22 Cabot Corporation Aerogel containing blanket
WO2006107420A2 (en) * 2005-02-23 2006-10-12 Aspen Aerogels, Inc. Composites based on macro and nanoporous materials
CA2605905A1 (en) * 2005-03-22 2006-09-28 Stuart G. Burchill, Jr. Highly porous coated fine particles, composition, and method of production
US20060264133A1 (en) * 2005-04-15 2006-11-23 Aspen Aerogels,Inc. Coated Aerogel Composites
US20060269734A1 (en) * 2005-04-15 2006-11-30 Aspen Aerogels Inc. Coated Insulation Articles and Their Manufacture
US7534821B2 (en) * 2005-08-11 2009-05-19 Xerox Corporation Polymeric aerogel nanocomposites

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101787246B (zh) * 2009-12-31 2014-08-20 上海杰远环保科技有限公司 一种复合式自膨胀型封装体及其制造方法
US9650500B2 (en) 2010-11-15 2017-05-16 Dow Global Technologies Llc Nanoporous particles in a hollow latex matrix
CN103210032A (zh) * 2010-11-15 2013-07-17 陶氏环球技术有限责任公司 中空胶乳基体中的纳米多孔粒子
CN103210032B (zh) * 2010-11-15 2014-08-13 陶氏环球技术有限责任公司 中空胶乳基体中的纳米多孔粒子
WO2012065288A1 (en) * 2010-11-15 2012-05-24 Dow Global Technologies Llc Nanoporous particles in a hollow latex matrix
CN103608391A (zh) * 2011-06-29 2014-02-26 陶氏环球技术有限责任公司 包含气凝胶颗粒的有机泡沫体复合材料的制备方法
CN103608391B (zh) * 2011-06-29 2016-03-23 陶氏环球技术有限责任公司 包含气凝胶颗粒的有机泡沫体复合材料的制备方法
CN102604187A (zh) * 2012-02-29 2012-07-25 深圳光启创新技术有限公司 一种天线罩基板及其制备方法
CN105452387B (zh) * 2013-07-04 2019-05-17 莱姆泰克株式会社 一种隔热组合物及其制备方法和使用该隔热组合物的隔热元件
CN105452387A (zh) * 2013-07-04 2016-03-30 莱姆泰克株式会社 一种隔热组合物及其制备方法和使用该隔热组合物的隔热元件
CN105038445A (zh) * 2014-04-24 2015-11-11 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 含二氧化硅气凝胶的水性浆料、其制备方法及应用
CN108026284B (zh) * 2016-03-11 2020-10-27 株式会社Lg化学 超吸收性聚合物及其生产方法
US10858486B2 (en) 2016-03-11 2020-12-08 Lg Chem, Ltd. Super absorbent polymer and method for producing same
CN108026284A (zh) * 2016-03-11 2018-05-11 株式会社Lg化学 超吸收性聚合物及其生产方法
CN107266774A (zh) * 2016-04-08 2017-10-20 南京唯才新能源科技有限公司 一种气凝胶复合材料及其制备方法
CN106298019B (zh) * 2016-08-12 2017-09-01 上海新益电力线路器材有限公司 一种隔热防火电缆及其制备方法
CN106298019A (zh) * 2016-08-12 2017-01-04 上海新益电力线路器材有限公司 一种隔热防火电缆及其制备方法
CN108568278A (zh) * 2017-03-13 2018-09-25 广州市芯检康生物科技有限公司 一种新型的即用型气凝胶微球及其制备方法
CN109989682A (zh) * 2017-12-30 2019-07-09 长沙星纳气凝胶有限公司 一种气凝胶组合玻璃及其制造方法
CN113056510A (zh) * 2018-11-08 2021-06-29 维肯检测公司 涂覆的气凝胶
CN109173945A (zh) * 2018-11-13 2019-01-11 黑龙江科技大学 一种炭气凝胶复合材料及其制备方法
CN109509577A (zh) * 2018-11-16 2019-03-22 安徽宏源特种电缆股份有限公司 超轻型耐1000℃高温导线及其制备方法和生产设备
CN110500472A (zh) * 2019-09-02 2019-11-26 福建亚通新材料科技股份有限公司 一种家装复合管
CN111040161A (zh) * 2019-12-30 2020-04-21 常州天晟新材料研究院有限公司 一种隔热保温聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法
CN111040161B (zh) * 2019-12-30 2022-11-15 江苏中科聚合新材料产业技术研究院有限公司 一种隔热保温聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法
CN113831029A (zh) * 2021-11-15 2021-12-24 贵州航天乌江机电设备有限责任公司 一种环氧树脂气凝胶复合玻璃的制备方法
CN114085578A (zh) * 2021-12-23 2022-02-25 杭州光环门窗有限公司 一种保温隔热涂料及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009512764A (ja) 2009-03-26
RU2426751C2 (ru) 2011-08-20
WO2007047970A3 (en) 2007-09-20
KR20080072856A (ko) 2008-08-07
EP1966289B1 (en) 2018-09-12
EP1966289A2 (en) 2008-09-10
KR101423342B1 (ko) 2014-07-30
KR20140022440A (ko) 2014-02-24
CN101346420B (zh) 2012-06-13
WO2007047970A2 (en) 2007-04-26
US9969856B2 (en) 2018-05-15
US20080287561A1 (en) 2008-11-20
RU2008119999A (ru) 2009-12-10
JP5249037B2 (ja) 2013-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101346420B (zh) 基于气凝胶的复合材料
Guo et al. UV-triggered self-healing of a single robust SiO2 microcapsule based on cationic polymerization for potential application in aerospace coatings
Liu et al. Synthesis and characterization of melamine‐urea‐formaldehyde microcapsules containing ENB‐based self‐healing agents
Kang et al. Core–shell polymeric microcapsules with superior thermal and solvent stability
KR101335571B1 (ko) 고내후성을 지니는 폴리우레탄 방수바닥재용 도료 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 표면도장 공법
WO1995012633A1 (en) Thermoplastic syntactic foams and their preparation
Zhu et al. Superinsulating polyisocyanate based aerogels: a targeted search for the optimum solvent system
CN104520365A (zh) 包含气凝胶的聚氨酯复合材料
JP2021513591A (ja) 熱絶縁材料、接着剤および外層の複合要素
WO2012148629A1 (en) Microencapsulated curing agent
WO2003048240A2 (en) Syntactic foam
WO2014120172A1 (en) Light weight structural materials
CN102470067A (zh) 具有潜热储存单元的聚氨酯泡沫材料
CN105295325A (zh) 包括表面改性的微球体的低密度模塑料
CN103261293B (zh) 包含纳米多孔颗粒的复合材料
de Souza Rodrigues et al. Synthesis, characterization and qualitative assessment of self-healing capacity of PU microcapsules containing TDI and IPDI as a core agent
JPH0812346A (ja) 連結シリカ球状粒子からなる三次元網状構造体と樹脂とによる相互貫入型複合体およびその製造方法
US20210347990A1 (en) Aerogel hybrid containing resin mixture, process for its production and use
Krishnan et al. A review on polymer nanocomposites based high-performance functional materials
CN106687515A (zh) 导电的片状模塑料
Tripathi et al. Mesoporous silica as amine immobiliser for endowing healing functionality to epoxy resin
Karami et al. Self-healing bio-composites: Concepts, developments, and perspective
Yang et al. One-part self-healing anticorrosive coatings: design strategy and examples
KR20030072429A (ko) 열 안정성이 우수한 상변이 물질 함유 마이크로캡슐의제조방법 및 이에 따라 제조된 마이크로캡슐을 포함하는물품
Caruso Solvent-based self-healing polymeric materials

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant