RU2779210C1 - Composite material with closed pores, heat-insulating material, soundproof material and their manufacturing method - Google Patents

Composite material with closed pores, heat-insulating material, soundproof material and their manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
RU2779210C1
RU2779210C1 RU2021100794A RU2021100794A RU2779210C1 RU 2779210 C1 RU2779210 C1 RU 2779210C1 RU 2021100794 A RU2021100794 A RU 2021100794A RU 2021100794 A RU2021100794 A RU 2021100794A RU 2779210 C1 RU2779210 C1 RU 2779210C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
closed
composite material
total volume
water
closed cavities
Prior art date
Application number
RU2021100794A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Цзиньбан ЧЖУН
Original Assignee
Цзиньбан ЧЖУН
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 Цзиньбан ЧЖУН filed Critical Цзиньбан ЧЖУН
Application granted granted Critical
Publication of RU2779210C1 publication Critical patent/RU2779210C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: composite materials.
SUBSTANCE: present invention relates to composite material with closed pores, heat-insulating material, soundproof material, and a method for their manufacture. The method for the manufacture of composite material with closed pores includes: obtaining a mixture containing 30-70 parts by weight of resin dispersed in water, 10-300 parts by weight of non-expanded heat-expanding microspheres, 100-550 parts by weight of water, mixing of the mixture, preparation of a carrier, application of a layer of the resulting mixture to the carrier, heating of the mixture layer and the carrier for a certain time, during which non-expanded heat-expanding microspheres are expanded, to obtain composite material with closed pores, containing multilayer coating of the mixture. At the same time, non-expanded heat-expanding microspheres are hollow spherical or pseudo-spherical, with walls containing thermoplastic or heat-curing polymer materials, and the resulting composite material with closed pores contains a set of closed cavities and polymer walls, which separate closed cavities from each other. Moreover, the range of sizes of closed cavities is from 20 mcm to 800 mcm, and the ratio of the total volume of closed cavities and the total volume of polymer walls is more than 16. Heat- insulating material, according to the invention, is significantly superior to traditional heat-insulating materials in passage of as much air as possible and prevention of the circulation of air carried by material with the outside air, and therefore it can be used not only for heat preservation and heat insulation, but can also be widely used in other areas, such as sound insulation and sound absorption.
EFFECT: obtaining composite material with closed pores, heat-insulating material, and soundproof material.
26 cl, 6 tbl, 17 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

Настоящее изобретение относится к композиционному материалу с закрытыми порами, термоизоляционному материалу, шумоизоляционному материалу и способу их изготовления.The present invention relates to a closed-cell composite material, a heat-insulating material, a noise-insulating material and a method for their manufacture.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ BACKGROUND OF THE INVENTION

«Продовольственные продукты, одежда, жилье и транспорт» являются вопросами первостепенной важности, с которыми сталкивается человеческая цивилизация и которые решает с момента своего зарождения. Люди озадачены проблемой защиты от холода зимой, за исключением людей, живущих в тропиках и Греции. С развитием техники люди научились использовать мех животных, хлопок, пух и другие материалы для изготовления одежды, которая может защищать от холода, при этом с использованием вышеуказанной одежды люди могут оставаться на улице в течение длительного времени даже в холодную зиму. Однако вся вышеуказанная одежда является громоздкой и тяжелой. С одной стороны, тяжелая одежда сковывает движения тела, с другой - не отвечает эстетическим запросам человека. Последний недостаток особенно примечателен для женщин, которые хотят продемонстрировать свои привлекательные формы в холодную зиму. Представьте себе эту увлекательную картину: если широко использовать для изготовления зимней одежды «инновационный термоизоляционный материал», во время прогулок в холодной зоне, покрытой снегом, мужчины могут ходить в модной куртке, а женщины могут надевать красивое платье из «инновационного термоизоляционного материала»."Food, clothing, housing and transport" are issues of paramount importance that human civilization has faced and solved since its inception. People are puzzled by the problem of protection from the cold in winter, except for people living in the tropics and Greece. With the development of technology, people have learned to use animal fur, cotton, down and other materials to make clothes that can protect from the cold, and with the use of the above clothes, people can stay outside for a long time even in cold winter. However, all of the above clothing is bulky and heavy. On the one hand, heavy clothing hinders the movements of the body, on the other hand, it does not meet the aesthetic needs of a person. The last drawback is especially noteworthy for women who want to show off their attractive curves in the cold winter. Imagine this fascinating picture: if the “innovative thermal insulation material” is widely used to make winter clothes, when walking in a cold area covered with snow, men can walk in a fashionable jacket, and women can wear a beautiful dress made of “innovative thermal insulation material”.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложен способ изготовления композиционного материала с закрытыми порами, при этом способ включает:According to one embodiment of the present invention, a method for manufacturing a closed cell composite material is provided, the method comprising:

1) получение смеси, при этом смесь содержит 30-70 частей по массе диспергируемой в воде смолы, 10-300 частей по массе нерасширенных терморасширяющихся микросфер, 100-550 частей по массе воды, и перемешивание смеси;1) obtaining a mixture, wherein the mixture contains 30-70 parts by weight of water-dispersible resin, 10-300 parts by weight of non-expanded thermally expandable microspheres, 100-550 parts by weight of water, and stirring the mixture;

2) подготовку носителя;2) media preparation;

3) нанесение слоя смеси, полученной на стадии 1), на носитель;3) applying a layer of the mixture obtained in step 1) onto a support;

4) нагревание слоя смеси и носителя в течение определенного времени, за которое нерасширенные терморасширяющиеся микросферы расширяются;4) heating the layer of the mixture and the carrier for a certain time, during which the non-expanded thermally expanding microspheres expand;

5) повторение стадий 3) - 4) несколько раз с получением композиционного материала с закрытыми порами, содержащего многослойное покрытие из смеси.5) repeating steps 3) - 4) several times to obtain a composite material with closed pores containing a multilayer coating of the mixture.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, смесь со стадии 1) содержит 40-60 частей по массе диспергируемой в воде смолы, 10-50 частей по массе нерасширенных терморасширяющихся микросфер, 80-350 частей по массе воды.According to one embodiment of the present invention, for example, the mixture from step 1) contains 40-60 parts by weight of water-dispersible resin, 10-50 parts by weight of non-expanded thermally expandable microspheres, 80-350 parts by weight of water.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, смесь со стадии 1) содержит 45-55 частей по массе диспергируемой в воде смолы, 10-30 частей по массе нерасширенных терморасширяющихся микросфер, 100-250 частей по массе воды.According to one embodiment of the present invention, for example, the mixture from step 1) contains 45-55 parts by weight of water-dispersible resin, 10-30 parts by weight of non-expanded thermally expandable microspheres, 100-250 parts by weight of water.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, нерасширенные терморасширяющиеся микросферы являются полыми сферическими или псевдосферическими с внешним диаметром от 10 мкм до 40 мкм и толщиной стенки от 1 мкм до 10 мкм, причем стенки содержат термопластичные или термоотверждающиеся полимерные материалы.According to one embodiment of the present invention, for example, non-expanded thermally expandable microspheres are hollow spherical or pseudo-spherical with an outer diameter of 10 μm to 40 μm and a wall thickness of 1 μm to 10 μm, the walls comprising thermoplastic or thermoset polymeric materials.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, диспергируемая в воде смола содержит два вида разных полиуретановых дисперсий на водной основе, причем один вид составляет по массе 1-25 частей, а другой составляет по массе 49-25 частей.According to one embodiment of the present invention, for example, the water-dispersible resin comprises two kinds of different water-based polyurethane dispersions, one being 1-25 parts by weight and the other being 49-25 parts by weight.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, два вида разных полиуретановых дисперсий на водной основе представлены соответственно первой анионной полиуретановой дисперсией на основе алифатического сложного полиэфира и второй анионной полиуретановой дисперсией на основе алифатического сложного полиэфира, причем первая анионная полиуретановая дисперсия на основе алифатического сложного полиэфира составляет по массе 10-20 частей, предпочтительно 15 частей; при этом вторая анионная полиуретановая дисперсия на основе алифатического сложного полиэфира составляет по массе 40-30 частей, предпочтительно 35 частей.According to one embodiment of the present invention, for example, two kinds of different water-based polyurethane dispersions are respectively a first anionic polyurethane dispersion based on an aliphatic polyester and a second anionic polyurethane dispersion based on an aliphatic polyester, wherein the first anionic polyurethane dispersion based on an aliphatic polyester is by weight 10-20 parts, preferably 15 parts; while the second anionic polyurethane dispersion based on aliphatic polyester is 40-30 parts by weight, preferably 35 parts.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, смесь со стадии 1) дополнительно содержит по меньшей мере одно из: противовспениватель в количестве 0-1 частей по массе, отверждающий агент в количестве 0-10 частей по массе, загуститель в количестве 0-10 частей по массе, ингибитор плесени в количестве 0-5 частей по массе, смачивающий и выравнивающий агент в количестве 0-2 частей по массе, модификатор для улучшения тактильных ощущений в количестве 0-5 частей по массе, пигмент на водной основе в количестве 0-20 частей по массе;According to one embodiment of the present invention, for example, the mixture from step 1) further comprises at least one of: an antifoam agent in an amount of 0-1 parts by weight, a curing agent in an amount of 0-10 parts by weight, a thickener in an amount of 0-10 parts by weight, mold inhibitor 0-5 parts by weight, wetting and leveling agent 0-2 parts by weight, tactile modifier 0-5 parts by weight, water-based pigment 0-20 parts by weight;

предпочтительно смесь со стадии 1) дополнительно содержит по меньшей мере одно из: противовспениватель в количестве 0,1-1 частей по массе, отверждающий агент в количестве 0,1-10 частей по массе, загуститель в количестве 0,1-10 частей по массе, ингибитор плесени в количестве 0,1-5 частей по массе, смачивающий и выравнивающий агент в количестве 0,1-2 частей по массе, модификатор для улучшения тактильных ощущений в количестве 0,1-5 частей по массе, пигмент на водной основе в количестве 0,1-20 частей по массе.preferably the mixture from step 1) additionally contains at least one of: an antifoam agent in an amount of 0.1-1 parts by weight, a curing agent in an amount of 0.1-10 parts by weight, a thickener in an amount of 0.1-10 parts by weight , mold inhibitor 0.1-5 parts by weight, wetting and leveling agent 0.1-2 parts by weight, tactile modifier 0.1-5 parts by weight, water-based pigment in amount of 0.1-20 parts by weight.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, на стадии 4) носитель нагревают до 100-180°C в течение 10-300 секунд; предпочтительно носитель нагревают до 120-160°C в течение 60-120 секунд; предпочтительно носитель нагревают до 130-150°C в течение 60-90 секунд; предпочтительно носитель нагревают до 140-150°C в течение 60-80 секунд.According to one embodiment of the present invention, for example, in step 4) the carrier is heated to 100-180°C for 10-300 seconds; preferably the media is heated to 120-160°C for 60-120 seconds; preferably the media is heated to 130-150°C for 60-90 seconds; preferably the media is heated to 140-150°C for 60-80 seconds.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, диспергируемая в воде смола включает по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из диспергируемой в воде полиуретановой смолы, диспергируемой в воде акриловой смолы, диспергируемой в воде модифицированной полиуретаном акриловой смолы, бутилцианидной эмульсии, хлоропренового латекса и поливинилацетатного латекса.According to one embodiment of the present invention, for example, the water-dispersible resin comprises at least one selected from the group consisting of water-dispersible polyurethane resin, water-dispersible acrylic resin, water-dispersible polyurethane-modified acrylic resin, butyl cyanide emulsion, chloroprene latex. and polyvinyl acetate latex.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, отверждающий агент включает по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из поликарбодиимида, полиизоцианата, блокированного полиизоцианата, азиридина и аминосмолы; противовспениватель представляет собой кремнийорганический противовспениватель; смачивающий и выравнивающий агент представляет собой кремнийорганический смачивающий и выравнивающий агент; агент для улучшения тактильных ощущений включает по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из высокомолекулярных кремнийорганических соединений, порошкообразного воска, восковой эмульсии, коллоидной или осажденной двуокиси кремния и жидкости для их диспергирования; ингибитор плесени включает органический или неорганический диспергируемый в воде ингибитор плесени; загуститель включает по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из полиуретанового ассоциативного загустителя, набухающего в щелочной среде акрилового загустителя, целлюлозного загустителя и неорганического загустителя.According to one embodiment of the present invention, for example, the curing agent comprises at least one selected from the group consisting of a polycarbodiimide, a polyisocyanate, a blocked polyisocyanate, an aziridine, and an amino resin; the defoamer is a silicone defoamer; the wetting and leveling agent is a silicone wetting and leveling agent; the tactile sensation enhancer comprises at least one selected from the group consisting of high molecular weight organosilicon compounds, powdered wax, wax emulsion, colloidal or precipitated silica, and a liquid for dispersing them; the mold inhibitor includes an organic or inorganic water-dispersible mold inhibitor; the thickener comprises at least one selected from the group consisting of a polyurethane associative thickener, an alkali-swellable acrylic thickener, a cellulose thickener, and an inorganic thickener.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, носитель включает по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из тканого материала, нетканого материала, кожи и эластичной пленки.According to one embodiment of the present invention, for example, the carrier comprises at least one selected from the group consisting of woven fabric, nonwoven fabric, leather, and elastic film.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, соотношение размера расширенных терморасширяющихся микросфер на стадии 4) и размера нерасширенных терморасширяющихся микросфер на стадии 1) составляет от 2 до 10.According to one embodiment of the present invention, for example, the ratio of the size of the expanded thermally expandable microspheres in step 4) to the size of the non-expanded thermally expandable microspheres in step 1) is between 2 and 10.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, композиционный материал с закрытыми порами содержит множество закрытых полостей и полимерных стенок, которые отделяют закрытые полости друг от друга; при этом диапазон размеров закрытых полостей составляет от 20 мкм до 800 мкм, предпочтительно диапазон размеров закрытых полостей составляет от 50 мкм до 300 мкм, предпочтительно диапазон размеров закрытых полостей составляет от 60 мкм до 200 мкм, еще более предпочтительно диапазон размеров закрытых полостей составляет от 80 мкм до 120 мкм; и соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 3; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 3,33; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 16; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 33; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 83; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 166; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 333; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 417; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 556; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 833; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 1667.According to one embodiment of the present invention, for example, the closed cell composite material comprises a plurality of closed cavities and polymeric walls that separate the closed cavities from each other; while the size range of closed cavities is from 20 µm to 800 µm, preferably the size range of closed cavities is from 50 µm to 300 µm, preferably the size range of closed cavities is from 60 µm to 200 µm, even more preferably the size range of closed cavities is from 80 microns up to 120 microns; and the ratio of the total volume of closed cavities and the total volume of the polymer walls is more than 3; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities and the total volume of the polymer walls is more than 3.33; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities and the total volume of the polymer walls is more than 16; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities and the total volume of the polymer walls is more than 33; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities to the total volume of the polymer walls is greater than 83; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities to the total volume of the polymer walls is greater than 166; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities to the total volume of the polymer walls is greater than 333; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities and the total volume of the polymer walls is more than 417; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities to the total volume of the polymer walls is greater than 556; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities to the total volume of the polymer walls is greater than 833; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities to the total volume of the polymer walls is greater than 1667.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, композиционный материал с закрытыми порами представляет собой термоизоляционный (теплоизоляционный) материал, при этом термоизоляционный материал содержит множество закрытых полостей и полимерных стенок, которые отделяют закрытые полости друг от друга, при этом, если толщина термоизоляционного материала составляет 1 мм, величина в единицах кло термоизоляционного материала больше или равняется 0,20, или больше или равняется 0,40, или больше или равняется 0,50, или больше или равняется 0,60, или больше или равняется 1,0, или больше или равняется 1,5.According to one embodiment of the present invention, for example, the closed-cell composite material is a thermal insulation (thermal insulation) material, while the thermal insulation material contains a plurality of closed cavities and polymer walls that separate the closed cavities from each other, while if the thickness of the thermal insulation material is 1 mm, the clo value of thermal insulation material is greater than or equal to 0.20, or greater than or equal to 0.40, or greater than or equal to 0.50, or greater than or equal to 0.60, or greater than or equal to 1.0, or greater or equals 1.5.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, композиционный материал с закрытыми порами состоит из множества закрытых полостей и полимерных стенок, которые отделяют закрытые полости друг от друга, при этом диапазон размеров закрытых полостей составляет от 20 мкм до 800 мкм, предпочтительно диапазон размеров закрытых полостей составляет от 50 мкм до 300 мкм, предпочтительно диапазон размеров закрытых полостей составляет от 60 мкм до 200 мкм, еще более предпочтительно диапазон размеров закрытых полостей составляет от 80 мкм до 120 мкм; при этом плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 5 кг/м3 до 300 кг/м3, предпочтительно плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 10 кг/м3 до 200 кг/м3, предпочтительно плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 20 кг/м3 до 150 кг/м3, предпочтительно плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 30 кг/м3 до 100 кг/м3, предпочтительно плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 40 кг/м3 до 90 кг/м3, предпочтительно плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 50 кг/м3 до 80 кг/м3, предпочтительно плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 60 кг/м3 до 80 кг/м3.According to one embodiment of the present invention, for example, the closed cell composite material is composed of a plurality of closed cavities and polymeric walls that separate the closed cavities from each other, wherein the size range of the closed cavities is from 20 µm to 800 µm, preferably the size range of the closed cavities is from 50 µm to 300 µm, preferably the size range of the closed cavities is from 60 µm to 200 µm, even more preferably the size range of the closed cavities is from 80 µm to 120 µm; wherein the density of the closed cell composite material is from 5 kg/m 3 to 300 kg/m 3 , preferably the density of the closed cell composite material is from 10 kg/m 3 to 200 kg/m 3 , preferably the density of the closed cell composite material is from 20 kg/m 3 to 150 kg/m 3 , preferably the density of the closed cell composite material is from 30 kg/m 3 to 100 kg/m 3 , preferably the density of the closed cell composite material is from 40 kg/m 3 to 90 kg/m 3 , preferably the density of the closed cell composite is 50 kg/m 3 to 80 kg/m 3 , preferably the density of the closed cell composite is 60 kg/m 3 to 80 kg/m 3 .

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложен композиционный материал с закрытыми порами, где композиционный материал с закрытыми порами содержит множество закрытых полостей и полимерных стенок, которые отделяют закрытые полости друг от друга; при этом диапазон размеров закрытых полостей составляет от 20 мкм до 800 мкм, предпочтительно диапазон размеров закрытых полостей составляет от 50 мкм до 300 мкм, предпочтительно диапазон размеров закрытых полостей составляет от 60 мкм до 200 мкм, еще более предпочтительно диапазон размеров закрытых полостей составляет от 80 мкм до 120 мкм; и соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 3; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 3,33; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 16; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 33; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 83; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 166; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 333; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 417; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 556; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 833; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 1667. According to one embodiment of the present invention, a closed cell composite material is provided, wherein the closed cell composite material comprises a plurality of closed cavities and polymeric walls that separate the closed cavities from one another; while the size range of closed cavities is from 20 µm to 800 µm, preferably the size range of closed cavities is from 50 µm to 300 µm, preferably the size range of closed cavities is from 60 µm to 200 µm, even more preferably the size range of closed cavities is from 80 microns up to 120 microns; and the ratio of the total volume of closed cavities and the total volume of the polymer walls is more than 3; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities and the total volume of the polymer walls is more than 3.33; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities and the total volume of the polymer walls is more than 16; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities and the total volume of the polymer walls is more than 33; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities to the total volume of the polymer walls is greater than 83; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities to the total volume of the polymer walls is greater than 166; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities to the total volume of the polymer walls is greater than 333; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities and the total volume of the polymer walls is more than 417; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities to the total volume of the polymer walls is greater than 556; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities to the total volume of the polymer walls is greater than 833; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities to the total volume of the polymer walls is greater than 1667.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, композиционный материал с закрытыми порами состоит из множества закрытых полостей и полимерных стенок, которые отделяют закрытые полости друг от друга.According to one embodiment of the present invention, for example, the closed cell composite material consists of a plurality of closed cavities and polymeric walls that separate the closed cavities from each other.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, полимерные стенки содержат термопластичный или термоотверждающийся полимер на внутренней стороне относительно закрытых полостей, и полимерные стенки содержат диспергируемую в воде смолу на внешней стороне относительно закрытых полостей.According to one embodiment of the present invention, for example, the polymer walls comprise a thermoplastic or thermoset polymer on the inside of the relatively closed cavities, and the polymer walls contain a water-dispersible resin on the outside of the relatively closed cavities.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, толщина полимерных стенок составляет от 0,02 мкм до 2 мкм; предпочтительно толщина полимерных стенок составляет от 0,03 мкм до 1,0 мкм; предпочтительно толщина полимерных стенок составляет от 0,04 мкм до 0,8 мкм; предпочтительно толщина полимерных стенок составляет от 0,05 мкм до 0,6 мкм; предпочтительно толщина полимерных стенок составляет от 0,1 мкм до 0,5 мкм.According to one embodiment of the present invention, for example, the thickness of the polymer walls is from 0.02 µm to 2 µm; preferably the thickness of the polymer walls is from 0.03 μm to 1.0 μm; preferably the thickness of the polymer walls is from 0.04 µm to 0.8 µm; preferably the thickness of the polymer walls is from 0.05 µm to 0.6 µm; preferably, the thickness of the polymeric walls is between 0.1 µm and 0.5 µm.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, форма закрытых полостей включает сферическую, псевдосферическую и неправильную формы.According to one embodiment of the present invention, for example, the shape of the closed cavities includes spherical, pseudospherical, and irregular shapes.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, закрытые полости образованы в результате увеличения диаметра нерасширенных терморасширяющихся микросфер в 2-10 раз.According to one embodiment of the present invention, for example, closed cavities are formed by increasing the diameter of non-expanded thermally expandable microspheres by a factor of 2-10.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, композиционный материал с закрытыми порами представляет собой термоизоляционный материал, при этом, если толщина термоизоляционного материала составляет 0,2-3,0 мм, величина в единицах кло термоизоляционного материала составляет от 0,1 до 3,0.According to one embodiment of the present invention, for example, the closed cell composite material is a thermal insulation material, wherein if the thickness of the thermal insulation material is 0.2 to 3.0 mm, the clo value of the thermal insulation material is from 0.1 to 3, 0.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, полимерные стенки имеют трехслойную структуру, при этом трехслойная структура содержит два внешних слоя и промежуточный слой, расположенный между двумя внешними слоями, при этом материалы двух внешних слоев являются одинаковыми, и материалы двух внешних слоев являются отличными от материала промежуточного слоя, расположенного между двумя внешними слоями.According to one embodiment of the present invention, for example, the polymeric walls have a three-layer structure, wherein the three-layer structure comprises two outer layers and an intermediate layer located between the two outer layers, wherein the materials of the two outer layers are the same and the materials of the two outer layers are different from material of the intermediate layer located between the two outer layers.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, носитель включает по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из тканого материала, нетканого материала, кожи и эластичной пленки.According to one embodiment of the present invention, for example, the carrier comprises at least one selected from the group consisting of woven fabric, nonwoven fabric, leather, and elastic film.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, композиционный материал с закрытыми порами содержит носитель и термоизоляционный слой, прикрепленный к носителю, при этом толщина носителя составляет от 0,1 мм до 5,0 мм, а толщина термоизоляционного слоя составляет от 0,2 мм до 10 мм.According to one embodiment of the present invention, for example, the closed cell composite material comprises a carrier and a thermal barrier layer attached to the carrier, wherein the thickness of the carrier is between 0.1 mm and 5.0 mm and the thickness of the thermal barrier layer is between 0.2 mm up to 10 mm.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, обе поверхности носителя композиционного материала с закрытыми порами соответственно прикреплены к термоизоляционному слою, при этом толщина носителя составляет от 0,1 мм до 5,0 мм, а толщина любого термоизоляционного слоя составляет от 0,2 мм до 10 мм.According to one embodiment of the present invention, for example, both surfaces of the closed cell composite carrier are respectively attached to the thermal insulation layer, wherein the thickness of the carrier is between 0.1 mm and 5.0 mm, and the thickness of either thermal insulation layer is between 0.2 mm up to 10 mm.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, композиционный материал с закрытыми порами содержит два внешних носителя и термоизоляционный слой, расположенный между двумя носителями; при этом толщина любого одного из двух носителей составляет от 0,1 мм до 5,0 мм, и толщина термоизоляционного слоя составляет от 0,2 мм до 10 мм.According to one embodiment of the present invention, for example, the closed cell composite comprises two outer carriers and a thermal barrier layer sandwiched between the two carriers; wherein the thickness of any one of the two carriers is from 0.1 mm to 5.0 mm, and the thickness of the heat-insulating layer is from 0.2 mm to 10 mm.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, композиционный материал с закрытыми порами содержит один носитель и термоизоляционный слой, прикрепленный к носителю, при этом термоизоляционный слой имеет многослойную структуру, содержащую более двух слоев; предпочтительно слой, находящийся в непосредственном контакте с носителем в термоизоляционном слое, называется базовым термоизоляционным слоем, при этом слой, который является наиболее удаленным от носителя, называется верхним термоизоляционным слоем, слой(-и) между базовым слоем и верхним слоем называется(-ются) промежуточным(и) термоизоляционным слоем(-ями), при этом содержание терморасширяющихся микросфер в базовом слое больше содержания терморасширяющихся микросфер в верхнем слое и в промежуточном слое.According to one embodiment of the present invention, for example, the closed cell composite material comprises one carrier and a thermal barrier layer attached to the carrier, wherein the thermal barrier layer has a multilayer structure containing more than two layers; preferably the layer in direct contact with the carrier in the thermal insulation layer is called the base thermal insulation layer, the layer which is furthest from the carrier is called the upper thermal insulation layer, the layer(s) between the base layer and the upper layer are called(-are) intermediate(s) thermal insulation layer(s), while the content of thermally expanding microspheres in the base layer is greater than the content of thermally expanding microspheres in the upper layer and in the intermediate layer.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, базовый термоизоляционный слой содержит один вид диспергируемой в воде смолы, а верхний термоизоляционный слой содержит по меньшей мере два разных вида диспергируемой в воде смолы.According to one embodiment of the present invention, for example, the base thermal barrier layer contains one kind of water-dispersible resin, and the top thermal insulation layer contains at least two different kinds of water-dispersible resin.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, нерасширенные терморасширяющиеся микросферы в разных термоизоляционных слоях могут быть одинаковыми или разными.According to one embodiment of the present invention, for example, the non-expanded thermally expandable microspheres in different thermal insulation layers may be the same or different.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, множество композиционных материалов с закрытыми порами склеены вместе с образованием единого целого посредством клеев, или один или более композиционных материалов с закрытыми порами склеены вместе с другими материалами посредством клеев, при этом количество клея, требуемое для одного склеивания, составляет от 10 г/м2 до 25 г/м2; предпочтительно клей представляет собой по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из отверждаемого под действием влаги ПУ-клея, клея-расплава, диспергируемого в воде клея и клея в виде раствора.According to one embodiment of the present invention, for example, a plurality of closed cell composite materials are bonded together to form a single unit by adhesives, or one or more closed cell composite materials are bonded together with other materials by adhesives, wherein the amount of adhesive required for one bonding , ranges from 10 g/m 2 to 25 g/m 2 ; preferably the adhesive is at least one selected from the group consisting of a moisture-curable PU adhesive, a hot melt adhesive, a water-dispersible adhesive, and a solution adhesive.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложен термоизоляционный материал, причем термоизоляционный материал содержит множество закрытых полостей и полимерных стенок, которые отделяют закрытые полости друг от друга, при этом, если толщина термоизоляционного материала составляет 1 мм, величина в единицах кло термоизоляционного материала больше или равняется 0,20, или больше или равняется 0,40, или больше или равняется 0,50, или больше или равняется 0,60, или больше или равняется 1,0, или больше или равняется 1,5.According to one embodiment of the present invention, a thermal insulating material is provided, wherein the thermal insulating material comprises a plurality of closed cavities and polymeric walls that separate the closed cavities from each other, wherein if the thickness of the thermal insulating material is 1 mm, the clo value of the thermal insulating material is greater than or equal to 0 ,20, or greater than or equal to 0.40, or greater than or equal to 0.50, or greater than or equal to 0.60, or greater than or equal to 1.0, or greater than or equal to 1.5.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, термоизоляционный материал состоит из множества закрытых полостей и полимерных стенок, которые отделяют закрытые полости друг от друга.According to one embodiment of the present invention, for example, the thermal insulation material consists of a plurality of closed cavities and polymeric walls that separate the closed cavities from each other.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, диапазон размеров закрытых полостей составляет от 20 мкм до 800 мкм, предпочтительно диапазон размеров закрытых полостей составляет от 50 мкм до 300 мкм, предпочтительно диапазон размеров закрытых полостей составляет от 60 мкм до 200 мкм, еще более предпочтительно диапазон размеров закрытых полостей составляет от 80 мкм до 120 мкм.According to one embodiment of the present invention, for example, the size range of closed cavities is from 20 µm to 800 µm, preferably the size range of closed cavities is from 50 µm to 300 µm, preferably the size range of closed cavities is from 60 µm to 200 µm, even more preferably the size range of closed cavities is from 80 µm to 120 µm.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, толщина полимерных стенок составляет от 0,02 мкм до 2 мкм; предпочтительно толщина полимерных стенок составляет от 0,03 мкм до 1,0 мкм; предпочтительно толщина полимерных стенок составляет от 0,04 мкм до 0,8 мкм; предпочтительно толщина полимерных стенок составляет от 0,05 мкм до 0,6 мкм; предпочтительно толщина полимерных стенок составляет от 0,1 мкм до 0,5 мкм.According to one embodiment of the present invention, for example, the thickness of the polymer walls is from 0.02 µm to 2 µm; preferably the thickness of the polymer walls is from 0.03 μm to 1.0 μm; preferably the thickness of the polymer walls is from 0.04 µm to 0.8 µm; preferably the thickness of the polymer walls is from 0.05 µm to 0.6 µm; preferably, the thickness of the polymeric walls is between 0.1 µm and 0.5 µm.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, полимерные стенки имеют трехслойную структуру, в которой материалы двух внешних слоев являются одинаковыми, при этом материалы двух внешних слоев являются отличными от материала промежуточного слоя, расположенного между двумя внешними слоями.According to one embodiment of the present invention, for example, the polymeric walls have a three-layer structure, in which the materials of the two outer layers are the same, while the materials of the two outer layers are different from the material of the intermediate layer located between the two outer layers.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложен композиционный материал с закрытыми порами, где композиционный материал с закрытыми порами содержит множество закрытых полостей и полимерных стенок, которые отделяют закрытые полости друг от друга; при этом диапазон размеров закрытых полостей составляет от 20 мкм до 800 мкм, предпочтительно диапазон размеров закрытых полостей составляет от 50 мкм до 300 мкм, предпочтительно диапазон размеров закрытых полостей составляет от 60 мкм до 200 мкм, еще более предпочтительно диапазон размеров закрытых полостей составляет от 80 мкм до 120 мкм; и плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 5 кг/м3 до 300 кг/м3, предпочтительно плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 10 кг/м3 до 200 кг/м3, предпочтительно плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 20 кг/м3 до 150 кг/м3, предпочтительно плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 30 кг/м3 до 100 кг/м3, предпочтительно плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 40 кг/м3 до 90 кг/м3, предпочтительно плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 50 кг/м3 до 80 кг/м3, предпочтительно плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 60 кг/м3 до 80 кг/м3.According to one embodiment of the present invention, a closed cell composite material is provided, wherein the closed cell composite material comprises a plurality of closed cavities and polymeric walls that separate the closed cavities from one another; while the size range of closed cavities is from 20 µm to 800 µm, preferably the size range of closed cavities is from 50 µm to 300 µm, preferably the size range of closed cavities is from 60 µm to 200 µm, even more preferably the size range of closed cavities is from 80 microns up to 120 microns; and the density of the closed cell composite material is from 5 kg/m 3 to 300 kg/m 3 , preferably the density of the closed cell composite material is from 10 kg/m 3 to 200 kg/m 3 , preferably the density of the closed cell composite material is from 20 kg/m 3 to 150 kg/m 3 , preferably the density of the closed-cell composite material is from 30 kg/m 3 to 100 kg/m 3 , preferably the density of the closed-cell composite material is from 40 kg/m 3 to 90 kg/m 3 , preferably the density of the closed cell composite is 50 kg/m 3 to 80 kg/m 3 , preferably the density of the closed cell composite is 60 kg/m 3 to 80 kg/m 3 .

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, композиционный материал с закрытыми порами состоит из множества закрытых полостей и полимерных стенок, которые отделяют закрытые полости друг от друга.According to one embodiment of the present invention, for example, the closed cell composite material consists of a plurality of closed cavities and polymeric walls that separate the closed cavities from each other.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, толщина полимерных стенок составляет от 0,01 мкм до 5 мкм; предпочтительно толщина полимерных стенок составляет от 0,02 мкм до 2 мкм; предпочтительно толщина полимерных стенок составляет от 0,03 мкм до 1,0 мкм; предпочтительно толщина полимерных стенок составляет от 0,04 мкм до 0,8 мкм; предпочтительно толщина полимерных стенок составляет от 0,05 мкм до 0,6 мкм; предпочтительно толщина полимерных стенок составляет от 0,1 мкм до 0,5 мкм.According to one embodiment of the present invention, for example, the thickness of the polymer walls is from 0.01 µm to 5 µm; preferably the thickness of the polymer walls is from 0.02 μm to 2 μm; preferably the thickness of the polymer walls is from 0.03 μm to 1.0 μm; preferably the thickness of the polymer walls is from 0.04 µm to 0.8 µm; preferably the thickness of the polymer walls is from 0.05 µm to 0.6 µm; preferably, the thickness of the polymeric walls is between 0.1 µm and 0.5 µm.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, полимерные стенки имеют трехслойную структуру, в которой материалы двух внешних слоев являются одинаковыми, при этом материалы двух внешних слоев являются отличными от материала промежуточного слоя, расположенного между двумя внешними слоями.According to one embodiment of the present invention, for example, the polymeric walls have a three-layer structure, in which the materials of the two outer layers are the same, while the materials of the two outer layers are different from the material of the intermediate layer located between the two outer layers.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, теплопроводность композиционного материала с закрытыми порами составляет менее 0,030 Вт/м⋅K; предпочтительно теплопроводность композиционного материала с закрытыми порами составляет менее 0,025 Вт/м⋅K; предпочтительно теплопроводность композиционного материала с закрытыми порами составляет менее 0,020 Вт/м⋅K; предпочтительно теплопроводность композиционного материала с закрытыми порами составляет менее 0,016 Вт/м⋅K. Теплопроводность определяют с использованием метода, описанного в вариантах осуществления 26-36 настоящего описания.According to one embodiment of the present invention, for example, the thermal conductivity of the closed cell composite material is less than 0.030 W/m⋅K; preferably, the thermal conductivity of the closed cell composite material is less than 0.025 W/m⋅K; preferably, the thermal conductivity of the closed cell composite material is less than 0.020 W/m⋅K; preferably, the thermal conductivity of the closed cell composite material is less than 0.016 W/m⋅K. Thermal conductivity is determined using the method described in Embodiments 26-36 of the present disclosure.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложен шумоизоляционный материал, где шумоизоляционный материал содержит композиционный материал с закрытыми порами, описанный выше.According to one embodiment of the present invention, a sound deadening material is provided, wherein the sound deadening material comprises the closed cell composite material described above.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложен звукопоглощающий материал, где звукопоглощающий материал содержит композиционный материал с закрытыми порами, описанный выше.According to one embodiment of the present invention, a sound absorbing material is provided, wherein the sound absorbing material comprises the closed cell composite material described above.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложен предмет одежды, где предмет одежды содержит композиционный материал с закрытыми порами, описанный выше; или предмет одежды содержит термоизоляционный материал, описанный выше.According to one embodiment of the present invention, a garment is provided, wherein the garment comprises the closed cell composite material described above; or the garment contains a thermal insulation material as described above.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, например, предмет одежды дополнительно содержит ткань и подкладку, при этом композиционный материал с закрытыми порами или термоизоляционный материал расположен между тканью и подкладкой.According to one embodiment of the present invention, for example, the garment further comprises a fabric and a liner, with a closed cell composite or thermal insulation material positioned between the fabric and the liner.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложена палатка, где палатка содержит композиционный материал с закрытыми порами, описанный выше; или палатка содержит термоизоляционный материал, описанный выше.According to one embodiment of the present invention, a tent is provided, wherein the tent comprises the closed cell composite material described above; or the tent contains the thermal insulation material described above.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложен спальный мешок, где спальный мешок содержит композиционный материал с закрытыми порами, описанный выше; или спальный мешок содержит термоизоляционный материал, описанный выше.According to one embodiment of the present invention, a sleeping bag is provided, wherein the sleeping bag comprises the closed cell composite material described above; or the sleeping bag contains the thermal insulation material described above.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложена обувь, где обувь содержит композиционный материал с закрытыми порами, описанный выше; или обувь содержит термоизоляционный материал, описанный выше.According to one embodiment of the present invention, footwear is provided, wherein the footwear comprises the closed cell composite material described above; or the footwear contains the thermal insulation material described above.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложены обои, где обои содержат композиционный материал с закрытыми порами, описанный выше; или обои содержат термоизоляционный материал, описанный выше.According to one embodiment of the present invention, a wallpaper is provided, wherein the wallpaper comprises the closed cell composite material described above; or wallpaper contains the thermal insulation material described above.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложен кузов, где кузов содержит композиционный материал с закрытыми порами, описанный выше; или кузов содержит термоизоляционный материал, описанный выше.According to one embodiment of the present invention, a body is provided, wherein the body comprises the closed cell composite material described above; or the body contains the thermal insulation material described above.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложена кабина летательного аппарата, где кабина летательного аппарата содержит композиционный материал с закрытыми порами, описанный выше; или кабина летательного аппарата содержит термоизоляционный материал, описанный выше.According to one embodiment of the present invention, an aircraft cabin is provided, wherein the aircraft cabin comprises the closed cell composite material described above; or the cockpit of the aircraft comprises a thermally insulating material as described above.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложен холодильник, где холодильник содержит композиционный материал с закрытыми порами, описанный выше; или холодильник содержит термоизоляционный материал, описанный выше.According to one embodiment of the present invention, a refrigerator is provided, wherein the refrigerator comprises the closed cell composite material described above; or the refrigerator contains the thermal insulation material described above.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Для более ясного объяснения технического решения вариантов осуществления настоящего изобретения далее будут кратко представлены чертежи вариантов осуществления. Очевидно, что чертежи в следующем описании относятся только к некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, а их не следует рассматривать как ограничивающие настоящее изобретение.In order to more clearly explain the technical solution of the embodiments of the present invention, the drawings of the embodiments will now be briefly presented. Obviously, the drawings in the following description relate only to some embodiments of the present invention, and should not be construed as limiting the present invention.

Фиг. 1 представляет собой изображение, полученное с помощью оптической микроскопии, на котором продемонстрированы нерасширенные терморасширяющиеся микросферы, применяемые в вариантах осуществления настоящего изобретения.Fig. 1 is an optical microscopy image showing unexpanded thermally expandable microspheres used in embodiments of the present invention.

Фиг. 2 представляет собой изображение, полученное с помощью трансмиссионной электронной микроскопии (TEM), на котором продемонстрирована одна нерасширенная терморасширяющаяся микросфера, применяемая в вариантах осуществления настоящего изобретения.Fig. 2 is a transmission electron microscopy (TEM) image showing one non-expanded thermally expandable microsphere used in embodiments of the present invention.

Фиг. 3 представляет собой микрофотографию конечного продукта, полученного согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, при этом на микрофотографии можно увидеть, что наибольшая часть расширенных терморасширяющихся микросфер имеют правильную сферическую или псевдосферическую форму;Fig. 3 is a photomicrograph of the final product obtained according to one embodiment of the present invention, it can be seen in the micrograph that the majority of the expanded thermally expandable microspheres are in a regular spherical or pseudospherical shape;

фиг. 4 представляет собой полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) изображение конечного продукта, полученного согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;fig. 4 is a scanning electron microscopy (SEM) image of the final product obtained according to one embodiment of the present invention;

фиг. 5 представляет собой полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) изображение конечного продукта, полученного согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;fig. 5 is a scanning electron microscopy (SEM) image of the final product obtained according to another embodiment of the present invention;

фиг. 6 представляет собой полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) изображение конечного продукта, полученного согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;fig. 6 is a scanning electron microscopy (SEM) image of the final product obtained according to another embodiment of the present invention;

фиг. 7 представляет собой полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) изображение конечного продукта, полученного согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;fig. 7 is a scanning electron microscopy (SEM) image of the final product obtained according to another embodiment of the present invention;

фиг. 8 представляет собой полученное с помощью компьютерной томографии (КТ) изображение конечного продукта, полученного согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;fig. 8 is a computed tomography (CT) image of the final product obtained according to another embodiment of the present invention;

фиг. 9 представляет собой полученное с помощью компьютерной томографии (КТ) изображение поперечного сечения конечного продукта, полученного согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;fig. 9 is a computed tomography (CT) image of a cross-section of the final product obtained according to another embodiment of the present invention;

фиг. 10 представляет собой полученное с помощью компьютерной томографии (КТ) изображение поперечного сечения конечного продукта, полученного согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;fig. 10 is a computed tomography (CT) image of a cross-section of the final product obtained according to another embodiment of the present invention;

фиг. 11-17 представляют собой изображения, полученные с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM), на которых продемонстрированы значения толщины стенок микросфер в конечном продукте, полученном согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.fig. 11-17 are scanning electron microscopy (SEM) images showing microsphere wall thickness values in the final product made according to embodiments of the present invention.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Для более ясного объяснения задачи, технической схемы и преимуществ вариантов осуществления настоящего изобретения, техническая схема вариантов осуществления настоящего изобретения будет описана ясно и полностью в сочетании с чертежами вариантов осуществления настоящего изобретения. Очевидно, что описанные варианты осуществления составляют часть, а не все варианты осуществления настоящего изобретения. На основании описанных вариантов осуществления настоящего изобретения все другие варианты осуществления, полученные специалистами в данной области техники без включения творческой деятельности, подпадают под объем охраны настоящего изобретения.In order to more clearly explain the task, the technical diagram and the advantages of the embodiments of the present invention, the technical diagram of the embodiments of the present invention will be described clearly and completely in conjunction with the drawings of the embodiments of the present invention. Obviously, the described embodiments form part, and not all, of the embodiments of the present invention. Based on the described embodiments of the present invention, all other embodiments obtained by those skilled in the art without including creative activity fall within the protection scope of the present invention.

Если не указано иное, технические термины или научные термины, применяемые в настоящем изобретении, должны иметь общеупотребительное значение, понятное специалистам в области техники, к которой относится настоящее изобретение. Если не указано иное, термин «часть» относится к массовой части.Unless otherwise indicated, the technical terms or scientific terms used in the present invention shall have a common meaning understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Unless otherwise indicated, the term "part" refers to the mass part.

Человек представляет собой теплокровное животное, при этом само тело человека представляет собой источник тепла, который постоянно выделяет тепло. Постоянно выделяемое тепло необходимо непрерывно отводить. Жарким летом тепло тела отводится медленно, и нам становится жарко; холодной зимой, когда тепло тела отводится быстро, нам становится холодно. Судя по жизненному опыту, когда люди мерзнут, они обычно надевают дополнительную одежду или переодеваются в более плотную одежду. Однако чем обусловлено согревание при надевании дополнительной одежды или переодевании в более плотную одежду? Мы должны рассмотреть основные пути потери тепла. В целом потери тепла обусловлены тремя причинами: теплопроводностью, конвекцией тепла и тепловым излучением. Определение теплового излучения заключается в следующем: все объекты с температурой выше абсолютного нуля непрерывно испускают электромагнитные волны в окружающее пространство. Чем выше температура, тем больше суммарная испускаемая энергия, и тем больше коротковолновых компонентов. Надевание дополнительной одежды или переодевание в более плотную одежду главным образом снижает теплопроводность и конвекцию тепла с обеспечением сохранения тепла и незначительно влияет на тепловое излучение. В случае теплой одежды происходит перенос тепла от теплого тела к одежде, находящейся в контакте с телом, и в конечном итоге тепло будет распространяться в холодную атмосферу через одежду. Конвекция тепла предусматривает теплообмен между воздухом на поверхности тела человека и холодным окружающим воздухом. Следовательно, с целью улучшения термоизоляционных характеристик одежды, с одной стороны, мы должны стремиться выбирать для одежды материалы с низкой теплопроводностью; с другой стороны, мы должны стремиться снизить вероятность обмена между воздухом на поверхности тела человека и холодной окружающей атмосферой.Man is a warm-blooded animal, while the human body itself is a heat source that constantly releases heat. The constantly generated heat must be continuously removed. In the hot summer, body heat is slowly removed, and we become hot; in cold winter, when body heat is removed quickly, we become cold. From experience, when people get cold, they usually put on extra clothes or change into thicker clothes. However, what causes warming when putting on extra clothes or changing into thicker clothes? We must consider the main ways of heat loss. In general, heat loss is due to three causes: heat conduction, heat convection and heat radiation. The definition of thermal radiation is as follows: all objects with a temperature above absolute zero continuously emit electromagnetic waves into the surrounding space. The higher the temperature, the greater the total energy emitted, and the more shortwave components. Wearing extra clothing or changing into thicker clothing mainly reduces heat conduction and heat convection to maintain heat, and has little effect on heat radiation. In the case of warm clothing, heat is transferred from the warm body to the clothing in contact with the body, and eventually the heat will be distributed to the cold atmosphere through the clothing. Heat convection involves heat exchange between the air on the surface of the human body and cold ambient air. Therefore, in order to improve the thermal insulation characteristics of clothing, on the one hand, we should strive to choose materials with low thermal conductivity for clothing; on the other hand, we must strive to reduce the likelihood of exchange between the air on the surface of the human body and the cold surrounding atmosphere.

Среди известных материалов самой низкой теплопроводностью обладает неподвижный воздух. Следовательно, для утепленной одежды обычно выбирают «воздушные» (англ. fluffy) термоизоляционные материалы, такие как хлопок, пух и т.д. Такие «воздушные» материалы наполнены большим количеством воздуха, поэтому они обладают лучшим термоизоляционным эффектом по сравнению с другими плотными материалами. Однако термоизоляционные характеристики этих известных термоизоляционных материалов все еще недостаточно хороши. Чтобы зимой обеспечить защиту от холода, необходимо изготавливать одежду более толстой, что приводит к вышеуказанным недостаткам (сковывание движений тела, отсутствие удовлетворения эстетических запросов человека).Among known materials, still air has the lowest thermal conductivity. Therefore, fluffy thermal insulation materials such as cotton, down, etc. are usually chosen for insulated clothing. Such "airy" materials are filled with a large amount of air, so they have a better thermal insulation effect compared to other dense materials. However, the thermal insulation performance of these known thermal insulation materials is still not good enough. In order to provide protection from the cold in winter, it is necessary to make clothes thicker, which leads to the above disadvantages (restriction of body movements, lack of satisfaction of the aesthetic needs of a person).

Согласно настоящему изобретению предложен вид термоизоляционного материала, в котором в качестве термоизоляционных материалов главным образом применены нетрадиционные органические материалы. Он может значительно превосходить традиционные термоизоляционные материалы по пропусканию как можно большего количества воздуха и предотвращению циркуляции воздуха, переносимого материалом, с наружным воздухом. Согласно принципу теплоизоляции на основе неподвижного воздуха: при одинаковой пористости? чем больше размер пор, тем выше теплопроводность. Теплопроводность соединенных между собой пор выше теплопроводности закрытых пор. Чем выше доля закрытой пористости, тем ниже теплопроводность. В то же время благодаря вышеперечисленным характеристикам данный вид материала может применяться не только для сохранения тепла и теплоизоляции, но также может широко применяться в других областях, таких как звукоизоляция (шумоизоляция) и звукопоглощение.According to the present invention, there is provided a kind of thermal insulation material in which non-conventional organic materials are mainly used as thermal insulation materials. It can greatly outperform traditional thermal insulation materials in letting as much air through as possible and preventing the air carried by the material from circulating with outside air. According to the principle of thermal insulation based on still air: with the same porosity? the larger the pore size, the higher the thermal conductivity. The thermal conductivity of interconnected pores is higher than the thermal conductivity of closed pores. The higher the proportion of closed porosity, the lower the thermal conductivity. At the same time, due to the above characteristics, this kind of material can not only be used for heat preservation and thermal insulation, but also can be widely used in other fields, such as sound insulation (noise insulation) and sound absorption.

Палатки являются важным оборудованием для занятий спортом на открытом воздухе. Термоизоляция и сохранение тепла являются главными техническими трудностями, которые всегда сопровождали мировые компании по производству палаток. Успешная разработка композиционного материала с закрытыми порами согласно настоящему изобретению (в случае применения для термоизоляции он представляет собой термоизоляционный материал) позволяет изготовить палатки легкими, прохладными летом и теплыми зимой.Tents are essential equipment for outdoor sports. Thermal insulation and heat retention are the main technical difficulties that have always accompanied the global tent manufacturing companies. The successful development of the closed cell composite material of the present invention (when used for thermal insulation, it is a thermal insulation material) makes it possible to make tents light, cool in summer and warm in winter.

Из-за окружающей среды, климата и пота термоизоляционные характеристики традиционной одежды значительно снижены. В частности, пуховик будет терять свою термоизоляционную способность после намокания. Ниже описано испытание термоизоляционных свойств термоизоляционных материалов согласно настоящему изобретению во влажном состоянии. Испытания и заключения выполнены сторонней организацией: Центром контроля качества и испытания продукции Цзинцзянь Ихэ (Пекин). Метод испытаний: GB/T11048-2008 A; номер испытания: NB201804008. Проводили испытание стандартных образцов для определения стандартной величины в единицах кло, взвешивали их и записывали результаты, а затем стандартные образцы погружали в чашу, наполненную водопроводной водой, на 3 минуты и полностью пропитывали, а затем образцы вынимали и помещали в защищенное от света и прохладное место на 30 минут до тех пор, пока вода не перестанет капать. Стандартные образцы на ощупь были влажными. Определили, что влажность составляет 10% путем взвешивания образцов. Испытание для определения величины в единицах кло проводили снова и сравнивали результат с предыдущим результатом, при этом оказалось, что полученная величина в единицах кло снизилась на 3,6%. Данный результат подтверждает, что термоизоляционный материал сохраняет свои термоизоляционные свойства во влажном состоянии. Если любители спорта на открытом воздухе будут использовать одежду и оборудование, изготовленные из термоизоляционных материалов, предложенных согласно настоящему изобретению, походы на свежем воздухе будут более безопасными и более уверенными в преодолении ограничений.Due to the environment, climate and sweat, the thermal insulation performance of traditional clothing is greatly reduced. In particular, a down jacket will lose its thermal insulation ability when wet. The test of thermal insulation properties of thermal insulation materials according to the present invention in a wet state is described below. Tests and conclusions are made by a third party: Jingjian Yihe Center for Quality Control and Product Testing (Beijing). Test method: GB/T11048-2008A; test number: NB201804008. The standard samples were tested to determine the standard value in units of clo, they were weighed and the results recorded, and then the standard samples were immersed in a bowl filled with tap water for 3 minutes and completely soaked, and then the samples were taken out and placed in a dark and cool place for 30 minutes until the water stops dripping. The standard samples were wet to the touch. The moisture was determined to be 10% by weighing the samples. The clo value test was carried out again and the result was compared with the previous result, and the clo value obtained was found to be reduced by 3.6%. This result confirms that the thermal insulation material retains its thermal insulation properties when wet. If outdoor sports enthusiasts use clothing and equipment made from the insulating materials of the present invention, outdoor hiking will be safer and more confident in overcoming limitations.

Помещают термоизоляционный материал в морозильную камеру при -40°C на 30 минут, затем вынимают его для проведения испытания и сравнения, при этом термоизоляционный материал согласно настоящему изобретению не демонстрирует каких-либо изменений толщины, тактильных ощущений и внешнего вида. Можно представить, что для определенного оборудования требуется термоизоляция и сохранение тепла при упаковке и применении на открытом воздухе. Защитное устройство, изготовленное из термоизоляционного материала согласно настоящему изобретению, легче, тоньше и более эффективно по сравнению с современными материалами.Put the thermal insulation material in the freezer at -40°C for 30 minutes, then take it out for testing and comparison, while the thermal insulation material of the present invention does not show any change in thickness, feel and appearance. It can be imagined that certain equipment requires thermal insulation and heat retention when packaged and used outdoors. The protective device made from the thermally insulating material of the present invention is lighter, thinner and more effective than current materials.

Когда автомобили припаркованы на улице в течение длительного времени, температура в них будет очень высокой. В момент открывания двери выносится тепловая волна, сиденье разогрето, при этом сокращается эффективный срок службы автомобиля. При условии применения новых термоизоляционных материалов, предложенных согласно настоящему изобретению, между крышей автомобиля, окружающей декоративной поверхностью и стальным листом корпуса автомобиля температура в автомобиле может снижаться на 15-25°C по сравнению с обычными автомобилями. В то же время тепловое сопротивление, обеспечиваемое термоизоляционными материалами согласно настоящему изобретению, будь то зимой или летом, может значительно снизить интенсивность использования кондиционера воздуха в автомобиле и расход топлива, при этом также улучшаются звукоизоляционные характеристики.When cars are parked outside for a long time, the temperature will be very high. At the moment the door is opened, a heat wave is carried out, the seat is heated, and the effective service life of the car is reduced. By applying the novel thermal insulation materials of the present invention, between the roof of the car, the surrounding decorative surface and the steel sheet of the car body, the temperature in the car can be reduced by 15-25°C compared to conventional cars. At the same time, the thermal resistance provided by the thermal insulation materials of the present invention, whether in winter or summer, can greatly reduce the use of an automobile's air conditioner and fuel consumption, while also improving sound insulation performance.

Поскольку материалы, предложенные согласно настоящему изобретению, являются облегающими, дышащими, легкими и сохраняющими тепло даже при намокании, они соответствуют наилучшему выбору для идеальной зимней обуви. Применение термоизоляционных материалов согласно настоящему изобретению будет стимулировать мировых дизайнеров и производителей обуви к реализации мечты о технологических инновациях и принесет потребителям новый опыт и больше возможностей для выбора при утеплении ног и ношении модных изделий зимой.Because the materials of the present invention are form-fitting, breathable, lightweight and retain heat even when wet, they are the best choice for an ideal winter boot. The use of thermal insulation materials according to the present invention will stimulate the world's shoe designers and manufacturers to realize the dream of technological innovation, and bring consumers new experiences and more choices in keeping feet warm and wearing fashion in winter.

Термоизоляционные материалы, предложенные согласно настоящему изобретению, принесут новый опыт людям с определенными акустическими предпочтениями. Эффекты звукоизоляции и звукопоглощения в помещениях с применением термоизоляционных материалов согласно настоящему изобретению будут значительно улучшены. В то же время значительно снижается шум, усиливается термоизоляционный эффект, при этом люди будут жить более комфортно.Thermal insulation materials proposed according to the present invention will bring a new experience to people with certain acoustic preferences. The effects of sound insulation and sound absorption in rooms using thermal insulation materials according to the present invention will be greatly improved. At the same time, the noise is greatly reduced, the thermal insulation effect is enhanced, and people will live more comfortably.

В настоящее время толстый термоизоляционный слой в холодильнике делает его громоздким. Применение термоизоляционного материала согласно настоящему изобретению может уменьшить толщину термоизоляционного слоя в холодильнике на 60%, при этом место для хранения в холодильнике увеличится. У холодильника, в котором применяются новые материалы согласно настоящему изобретению, изменится его громоздкий внешний вид.Nowadays, the thick thermal insulation layer in the refrigerator makes it unwieldy. The use of the thermal insulation material according to the present invention can reduce the thickness of the thermal insulation layer in the refrigerator by 60%, while increasing the storage space in the refrigerator. The refrigerator, which uses new materials according to the present invention, will change its bulky appearance.

Нежелательное прослушивание обычно достигается путем улавливания звука, вызывающего вибрацию оконного остекления. Если штора изготовлена из термоизоляционного материала согласно настоящему изобретению, можно предотвратить не только нежелательное прослушивание, но также можно обеспечить термоизоляцию и сохранение тепла.Unwanted eavesdropping is usually achieved by picking up sound that causes window glazing to vibrate. If the curtain is made of the thermal insulation material according to the present invention, not only can unwanted listening be prevented, but thermal insulation and heat retention can also be achieved.

Применение термоизоляционных материалов, предложенных согласно настоящему изобретению, в зимних перчатках обеспечивает не только сохранение тепла, но также обеспечивает более быстрое движение пальцев и повышает эффективность работы.The use of thermal insulation materials according to the present invention in winter gloves provides not only heat retention, but also provides faster finger movement and improves work efficiency.

Техническое решение согласно настоящему изобретению будет далее описано в сочетании с вариантами осуществления.The technical solution according to the present invention will be further described in conjunction with embodiments.

Согласно настоящему изобретению применяют следующие методы испытаний.According to the present invention, the following test methods are used.

Испытание с оценкой разности температур (чем больше разница температур, тем лучше термоизоляционные характеристики):Temperature difference evaluation test (the greater the temperature difference, the better the thermal insulation performance):

Применяемые приборы включают термостатируемый нагревательный стол HP-2020, четырехканальный термометр YHT309, предоставленный Yuanhengtong, и поверхностный решетчатый датчик TP-K03, предоставленный Taishi TES, Тайвань.Applied instruments include HP-2020 thermostatic heating table, YHT309 four-channel thermometer provided by Yuanhengtong, and TP-K03 surface grating sensor provided by Taishi TES, Taiwan.

Метод испытаний включает следующее: устанавливают температуру нагревательного стола на уровне 60°C и помещают на нагревательный стол образцы термоизоляционного материала с размерами 5 см в длину и 3 см в ширину. В ходе испытания поддерживают постоянную температуру нагревательного стола и прижимают каким-нибудь предметом один конец термоизоляционного материала, чтобы предотвратить перемещение до конца испытания.The test method includes the following: set the temperature of the heating table at 60°C and place samples of thermal insulation material with dimensions of 5 cm in length and 3 cm in width on the heating table. During the test, maintain a constant temperature of the heating table and press an object against one end of the thermal insulation material to prevent movement until the end of the test.

Один датчик находится в непосредственном контакте с поверхностью нагревательного стола, а другой датчик находится в контакте с поверхностью термоизоляционного материала, находящегося на нагревательном столе. Расстояние между двумя датчиками составляет 2 см. Крепко удерживают датчик обеими руками, при этом четырехканальный термометр YHT309 показывает, что значения температуры для двух групп являются стабильными в течение 10 секунд. Записывают температуру поверхности и время испытания на нагревательном столе и поверхности термоизоляционного материала, соответственно. Испытание проводят в одной повторности каждые 15 минут, в сумме 4 раза.One sensor is in direct contact with the surface of the heating table, and the other sensor is in contact with the surface of the thermal insulation material on the heating table. The distance between the two probes is 2 cm. Hold the probe firmly with both hands, and the YHT309 four-channel thermometer indicates that the temperature values for the two groups are stable for 10 seconds. Record the surface temperature and test time on the heating bed and the surface of the thermal insulation material, respectively. The test is carried out in one repetition every 15 minutes, a total of 4 times.

Разница температур представляет собой разность суммы четырех температур поверхности нагревательного стола и суммы четырех температур поверхности термоизоляционного материала.The temperature difference is the difference between the sum of the four surface temperatures of the heating table and the sum of the four surface temperatures of the thermal insulation material.

Испытание для определения величины в единицах кло:Test for determining the value in units of clo:

Испытания проводятся сторонней организацией: Центром контроля качества и испытания продукции Цзинцзянь Ихэ (Пекин), согласно методу испытаний: GB/T11048-2008 A.Testing is carried out by a third party: Jingjian Yihe Quality Control and Product Testing Center (Beijing), according to test method: GB/T11048-2008 A.

Определение величины в единицах кло: когда человек, который спокойно сидит на месте или занимается легким умственным трудом (метаболическое выделение тепла составляет 209,2 кДж/м2⋅ч), чувствует себя комфортно в окружающей среде с комнатной температурой на уровне 21°C, при относительной влажности менее 50% и скорости ветра не более 0,1 м/с, при этом тепловое сопротивление одежды, которую он носит, составляет 1 кло.Definition of clo value: when a person who is sitting still or doing light mental work (metabolic heat release is 209.2 kJ/m 2 ⋅h) feels comfortable in an environment with a room temperature of 21°C, when the relative humidity is less than 50% and the wind speed is not more than 0.1 m / s, while the thermal resistance of the clothes he wears is 1 clo.

Испытание для определения теплопроводности:Thermal conductivity test:

Используют метод с применением плоского источника тепла (нагретого диска) при переменном режиме, при этом условия испытания для определения теплопроводности следующие:Use the method using a flat heat source (hot disk) in alternating mode, and the test conditions for determining thermal conductivity are as follows:

Модель прибора: TPS3500Instrument model: TPS3500

Испытательный модуль: базовый модуль, односторонний методTest module: basic module, one-way method

Модель датчика: Kapton 7577Sensor Model: Kapton 7577

Тепловая мощность: 10 мВтThermal power: 10mW

Время испытания: 1 сTest time: 1s

Температура окружающей среды в ходе испытания: 26±0,5°CAmbient temperature during testing: 26±0.5°C

Материал сравнения в нижней части: кварцComparison material at the bottom: quartz

Материал сравнения в верхней части: пенополистирол/Upper Comparison Material: Styrofoam/

Состав товаров, применяемых согласно настоящему изобретению, представлен ниже. Диспергируемая в воде смола Leasys3458: анионная полиуретановая дисперсия на водной основе (алифатическая группа) с содержанием твердых веществ около 50 мас. %; диспергируемая в воде смола Impranil DLS: анионная полиуретановая дисперсия на водной основе (алифатическая группа, сложнополиэфирного типа) с содержанием твердых веществ около 50 мас. %; Impranil 1537: анионная полиуретановая дисперсия на водной основе (алифатическая группа, сложнополиэфирного типа) с содержанием твердых веществ около 60 мас. %; нерасширенные терморасширяющиеся микросферы Expancel 043 DU 80: небольшие сферические частицы из пластичного материала, микросферы состоят из полимерной оболочки и определенного вещества, находящегося в ней (вещество может расширяться при определенных условиях), при нагревании внутреннее давление вещества повышается и термопластичная оболочка становится мягкой, что приводит к увеличению объема микросфер, при этом указанное вещество остается внутри сфер; противовспениватель BYK 093: смесь полисилоксана и гидрофобного твердого вещества, диспергированных в полиэтиленгликоле; смачивающий агент BYK 348: модифицированный простым полиэфиром силоксан, содержание нелетучих веществ более 96 мас. %; загуститель LYOPRINT PTF: вид дисперсии акрилового полимера; пигментная паста на водной основе NV 6800: вид дисперсии на водной основе с содержанием твердых веществ около 40 мас. %.The composition of the products used according to the present invention is presented below. Water-dispersible resin Leasys3458: water-based anionic polyurethane dispersion (aliphatic group) with a solids content of about 50 wt. %; water-dispersible resin Impranil DLS: water-based anionic polyurethane dispersion (aliphatic group, polyester type) with a solids content of about 50 wt. %; Impranil 1537: Water-based anionic polyurethane dispersion (aliphatic group, polyester type) with a solids content of about 60 wt. %; Expancel 043 DU 80 non-expanded thermo-expandable microspheres: small spherical particles of plastic material, microspheres consist of a polymer shell and a certain substance in it (the substance can expand under certain conditions), when heated, the internal pressure of the substance increases and the thermoplastic shell becomes soft, which leads to to increase the volume of microspheres, while the specified substance remains inside the spheres; antifoam BYK 093: mixture of polysiloxane and a hydrophobic solid dispersed in polyethylene glycol; wetting agent BYK 348: polyether-modified siloxane, solids content greater than 96 wt. %; thickener LYOPRINT PTF: type of acrylic polymer dispersion; water-based pigment paste NV 6800: type of water-based dispersion with a solids content of about 40 wt. %.

Примеры 1-4. Влияние добавляемого количества терморасширяющихся микросферExamples 1-4. Influence of the added amount of thermally expanding microspheres

Пример 1Example 1

Подготавливают различные компоненты согласно следующему составу:Prepare various components according to the following composition:

Диспергируемая в воде смола Leasys3458: 100 гWater-dispersible resin Leasys3458: 100 g

Нерасширенные терморасширяющиеся микросферы Expancel 043 DU 80: 40 гExpancel 043 DU 80 non-expanded thermoexpandable microspheres: 40 g

Деионизированная вода: 300 гDeionized water: 300 g

Противовспениватель BYK 093: 0,3 гDefoamer BYK 093: 0.3 g

Смачивающий агент BYK 348: 1 гWetting agent BYK 348: 1 g

Загуститель LYOPRINT PTF: 1 гThickener LYOPRINT PTF: 1 g

Пигментная паста на водной основе NV 6800: 20 гWater based pigment paste NV 6800: 20 g

Следует отметить, что в настоящей заявке масса диспергируемой в воде смолы в формуле изобретения относится к массе в сухом состоянии. Диспергируемая в воде смола, применяемая в вариантах осуществления, представляет собой дисперсию на водной основе с определенным содержанием воды. Следовательно, требуется пересчет на содержание твердого вещества. Наличие воды в составе главным образом обусловлено добавлением деионизированной воды, водой в диспергируемой в воде смоле и водой в пигментной пасте на водной основе. Однако, что касается терморасширяющихся микросфер, противовспенивателя, смачивающего агента и загустителя, содержание воды либо очень мало, либо влияние на общее количество воды в составе может не учитываться из-за применения небольшого количества. Состав после пересчета следующий: диспергируемая в воде смола Leasys3458: 50 г в пересчете на массу в сухом состоянии; терморасширяющиеся микросферы Expancel 043 DU 80: 40 г; деионизированная вода: 300 г + 50 г (из диспергируемой в воде смолы Leasys3458) + 12 г (из пигментной пасты на водной основе NV 6800) = 362 г; противовспениватель BYK 093: 0,3 г; смачивающий агент BYK 348: 1 г; загуститель LYOPRINT PTF: 1 г; пигментная паста на водной основе NV 6800: 8 г в пересчете на массу в сухом состоянии. Пересчет в следующих примерах может быть выполнен аналогичным образом без повторения.It should be noted that in the present application, the weight of the water-dispersible resin in the claims refers to the dry weight. The water-dispersible resin used in the embodiments is a water-based dispersion with a defined water content. Therefore, a conversion to solids content is required. The presence of water in the formulation is mainly due to the addition of deionized water, water in the water-dispersible resin, and water in the water-based pigment paste. However, with respect to the expandable microspheres, antifoam, wetting agent, and thickener, the water content is either very low, or the effect on the total amount of water in the formulation may not be taken into account due to the small amount used. The composition, after recalculation, is as follows: Leasys3458 water-dispersible resin: 50 g based on dry weight; thermal expansion microspheres Expancel 043 DU 80: 40 g; deionized water: 300 g + 50 g (from Leasys3458 water-dispersible resin) + 12 g (from NV 6800 water-based pigment paste) = 362 g; antifoam agent BYK 093: 0.3 g; wetting agent BYK 348: 1 g; thickener LYOPRINT PTF: 1 g; water-based pigment paste NV 6800: 8 g based on dry weight. The recalculation in the following examples can be done in a similar way without repetition.

При смешивании с использованием высокоскоростного смесителя вышеуказанные компоненты добавляют в смесительную емкость последовательно, при этом скорость смешивания составляет 1000-1500 об/мин. После добавления всех компонентов продолжают смешивание в течение 0,5-1 часа. Перед нанесением покрытия по выбору может быть добавлен сшивающий агент, при этом сшивающий агент может включать, например, поликарбодиимид, полиизоцианат, блокированный полиизоцианат, азиридин или аминосмолу.When mixing using a high-speed mixer, the above components are added to the mixing vessel sequentially, while the mixing speed is 1000-1500 rpm. After adding all the components continue mixing for 0.5-1 hour. A crosslinking agent may optionally be added prior to coating, whereby the crosslinking agent may include, for example, a polycarbodiimide, a polyisocyanate, a blocked polyisocyanate, an aziridine, or an amino resin.

Вышеуказанный состав наносят на ткань-основу толщиной 0,28 мм, при этом количество наносимого покрытия (масса во влажном состоянии) составляет 65 г/м2, и затем спекают в печи при 140°C в течение 1 минуты. Толщина образца покрытия составляет 0,52 мм. Среди них Leasys3458 представляет собой торговое наименование диспергируемой в воде смолы, Expancel 043 DU 80 представляет собой торговое наименование терморасширяющихся микросфер, BYK 093 представляет собой торговое наименование противовспенивателя, BYK 348 представляет собой торговое наименование смачивающего агента, LYOPRINT PTF представляет собой торговое наименование загустителя, NV 6800 представляет собой торговое наименование пигментной пасты на водной основе. Следует отметить, что конкретные вещества, указанные выше, представлены только с целью иллюстрации, а не для ограничения настоящего изобретения. Среди вышеуказанных компонентов наиболее критически важными компонентами являются диспергируемая в воде смола и нерасширенные терморасширяющиеся микросферы, при этом другие компоненты могут быть исключены согласно конкретным сценариям применения. В процессе нагревания нерасширенные терморасширяющиеся микросферы будут расширяться, и их объем будет увеличиваться в 2-50 раз. В то же время вода будет испаряться, и, наконец, будет образовываться продукт с пространственной структурой, с множеством отдельных элементов, состоящий из определенного количества (очень большого количества) закрытых сфер, псевдосфер или закрытых полостей неправильной формы (образованных в результате сдавливания в ходе расширения микросфер). Совмещенный продукт с пространственной структурой с множеством отдельных элементов содержит большое количество закрытых полостей и полимерные стенки, отделяющие большое количество закрытых полостей друг от друга. Полимерные стенки содержат термопластичный или термоотверждающийся полимерный материал (т.е. материал из терморасширяющихся микросфер) на внутренней стороне относительно закрытой полости и содержат диспергируемую в воде смолу (т.е. материал из диспергируемой в воде смолы) на внешней стороне относительно закрытой полости. В большинстве случаев терморасширяющиеся микросферы являются полностью расширенными, и смежные стенки микросфер находятся в контакте друг с другом с образованием многослойной полимерной стенки. Материалы двух внешних слоев полимерных стенок являются одинаковыми (оба из терморасширяющихся микросфер) и материалы двух внешних слоев являются отличными от материалов промежуточного слоя, расположенного между двумя внешними слоями (из диспергируемой в воде смолы).The above composition was applied to a base fabric with a thickness of 0.28 mm, with a coating amount (wet weight) of 65 g/m 2 , and then sintered in an oven at 140° C. for 1 minute. The thickness of the coating sample is 0.52 mm. Among them, Leasys3458 is the trade name of water-dispersible resin, Expancel 043 DU 80 is the trade name of thermally expandable microspheres, BYK 093 is the trade name of antifoam, BYK 348 is the trade name of wetting agent, LYOPRINT PTF is the trade name of thickener, NV 6800 is the trade name for a water-based pigment paste. It should be noted that the specific substances mentioned above are only for the purpose of illustration and not limitation of the present invention. Among the above components, the most critical components are water-dispersible resin and non-expanded thermally expandable microspheres, while other components can be excluded according to specific application scenarios. During the heating process, non-expanded thermally expanding microspheres will expand, and their volume will increase by 2-50 times. At the same time, the water will evaporate, and finally a product with a spatial structure, with many individual elements, will be formed, consisting of a certain number (very large number) of closed spheres, pseudospheres or irregularly shaped closed cavities (formed as a result of compression during expansion microspheres). A combined product with a spatial structure with many separate elements contains a large number of closed cavities and polymer walls separating a large number of closed cavities from each other. The polymer walls contain a thermoplastic or thermoset polymer material (i.e., a thermally expandable microsphere material) on the inside of the relatively closed cavity and contain a water-dispersible resin (i.e., a water-dispersible resin material) on the outside of the relatively closed cavity. In most cases, thermally expandable microspheres are fully expanded and adjacent walls of the microspheres are in contact with each other to form a multilayer polymeric wall. The materials of the two outer layers of polymeric walls are the same (both of thermally expandable microspheres) and the materials of the two outer layers are different from the materials of the intermediate layer located between the two outer layers (of water-dispersible resin).

Операции в примерах 2-4 аналогичны операциям из примера 1, но при этом скорректированы значения содержания терморасширяющихся микросфер. Составы для вариантов осуществления 1-4 представлены в следующей таблице:The operations in examples 2-4 are similar to the operations of example 1, but the values of the content of thermally expanding microspheres are adjusted. The compositions for embodiments 1-4 are presented in the following table:

Таблица 1. Состав (единица измерения: грамм) и рабочие характеристики для примеров 1-4Table 1 Composition (unit: gram) and performance data for Examples 1-4

ПримерExample 1one 22 33 4four Leasys3458leasys3458 100100 100100 100100 100100 Expancel 043 DU 80Expancel 043 DU 80 4040 30thirty 20twenty 10ten Деионизированная водаDeionized water 300300 300300 300300 300300 BYK 093BYK 093 0,30.3 0,30.3 0,30.3 0,30.3 BYK 348BYK 348 1one 1one 1one 1one LYOPRINT PTFLYOPRINT PTF 1one 1one 1one 1one NV 6800N.V.6800 20twenty 20twenty 20twenty 20twenty Количество покрытия (масса во влажном состоянии)Coating Amount (Wet Weight) 65±5 г/м2 65±5 g/ m2 65±5 г/м2 65±5 g/ m2 65±5 г/м2 65±5 g/ m2 65±5 г/м2 65±5 g/ m2 Условия спеканияSintering conditions 1 минута при 140°C1 minute at 140°C 1 минута при 140°C1 minute at 140°C 1 минута при 140°C1 minute at 140°C 1 минута при 140°C1 minute at 140°C Толщина образца покрытия 1 Coating sample thickness 1 0,52 мм0.52 mm 0,42 мм0.42 mm 0,32 мм0.32mm 0,17 мм0.17mm Разница температурtemperature difference 9,3°C9.3°C 10,1°C10.1°C 7,6°C7.6°C 4,3°C4.3°C Прочность покрытияCoating strength НедостаточнаяInsufficient НедостаточнаяInsufficient Относительно недостаточнаяRelatively insufficient Относительно недостаточнаяRelatively insufficient Нормализованная разница температур 2 Normalized temperature difference 2 17,88°C17.88°C 24,05°C24.05°C 23,75°C23.75°C 25,29°C25.29°C

1 «Толщина образца покрытия» представляет собой толщину сухого покрытия, присоединенного к ткани-основе, далее по аналогии; 1 "Covering sample thickness" is the thickness of the dry coating attached to the base fabric, hereinafter by analogy;

2 Поскольку разница температур приблизительно пропорциональна толщине образца покрытия, «нормализованную разницу температур» рассчитывают путем нормализации толщины образца покрытия к 1 мм. Следует отметить, что влияние ткани-основы (носителя) на термоизоляционные характеристики (включая «разницу температур», «нормализованную разницу температур» и далее «величину в единицах кло», «нормализованную величину в единицах кло») не учитывается во всех вариантах осуществления, представленных в настоящей заявке. Это обусловлено высокой теплопроводностью сложнополиэфирного волокна ткани-основы, которая вносит незначительный вклад в термоизоляционные характеристики. Например, для ткани-основы толщиной 0,28 мм, применяемой в вариантах осуществления 1-24, разница температур, измеренная в одних и тех же условиях испытаний, составляет менее 0,8°C, при этом для ткани-основы толщиной 0,15 мм, применяемой в варианте осуществления 25, разница температур, измеренная в одних и тех же условиях испытаний, составляет менее 0,2°C. Данная разница температур обусловлена изоляционным эффектом воздуха, находящегося в ворсистой нити ткани-основы. После нанесения покрытия на ткань-основу пространство между нитями было заполнено терморасширяющимися микросферами, и воздух, находящийся в материале-основе, теперь отсутствует. Влияние термоизоляционного свойства ткани-основы на термоизоляционные характеристики конечного продукта может не учитываться. 2 Since the temperature difference is approximately proportional to the thickness of the coating sample, the "normalized temperature difference" is calculated by normalizing the thickness of the coating sample to 1 mm. It should be noted that the effect of the base fabric (carrier) on thermal insulation characteristics (including "temperature difference", "normalized temperature difference" and hereinafter "value in units of units", "normalized value in units of klo") is not taken into account in all embodiments, presented in this application. This is due to the high thermal conductivity of the polyester fiber of the base fabric, which makes little contribution to the thermal insulation performance. For example, for a base fabric with a thickness of 0.28 mm used in Embodiments 1 to 24, the temperature difference measured under the same test conditions is less than 0.8°C, while for a base fabric with a thickness of 0.15 mm used in Embodiment 25, the temperature difference measured under the same test conditions is less than 0.2°C. This temperature difference is due to the insulating effect of the air in the fleecy thread of the base fabric. After coating the base fabric, the space between the threads was filled with thermally expanding microspheres, and the air in the base material is now removed. The influence of the thermal insulating property of the base fabric on the thermal insulating characteristics of the final product may not be taken into account.

Теоретически, если количество терморасширяющихся микросфер становится больше, а покрытие становится толще, доля объема закрытой полости в покрытии будет больше, при этом разница температур покрытия будет больше, и тепловое сопротивление будет лучше. Однако в данном случае имеется проблема, обусловленная большим количеством терморасширяющихся микросфер, т.е. это будет влиять на адгезию сухого покрытия. Следовательно, нормализованная разница температур в варианте осуществления 1 («нормализованная разница температур» отражает термоизоляционные характеристики при аналогичной толщине образца покрытия, поэтому она может лучше отражать термоизоляционные характеристики по сравнению с «разницей температур») не так высока, как в варианте осуществления 2. При сравнении результатов экспериментов в примерах 2, 3 и 4 можно сделать вывод, что при аналогичном количестве покрытия (массе во влажном состоянии) чем выше содержание микросфер, тем больше будет разница температур (тем лучше термоизоляционные характеристики). Диспергируемая в воде смола Leasys 3458 характеризуется обычной адгезией микросфер. Если количество терморасширяющихся микросфер превышает предел прочности адгезии диспергируемой в воде смолы, чем больше количество микросфер, тем хуже прочность покрытия при истирании, и тем сильнее истирание поверхности (для оценки прочности покрытия при истирании улучшение представлено слева направо в следующем порядке: недостаточная -> относительно недостаточная -> относительно достаточная -> достаточная; для швейных изделий для соответствия требованиям применения может допускаться достаточная или относительно достаточная прочность покрытия при истирании; для других областей применения, таких как изоляционные материалы стен здания, соответствие условиям применения также может допускаться в случае недостаточной или относительно недостаточной прочности покрытия при истирании). Только с учетом данных по «нормализованной разнице температур» надлежащие термоизоляционные характеристики достигаются при норме применения микросфер 10 г, 20 г и 30 г.Theoretically, if the number of thermally expandable microspheres becomes larger and the coating becomes thicker, the volume fraction of the closed cavity in the coating will be larger, while the temperature difference of the coating will be larger, and the thermal resistance will be better. However, in this case, there is a problem caused by a large number of thermally expanding microspheres, i.e. this will affect the adhesion of the dry coating. Therefore, the normalized temperature difference in Embodiment 1 (“normalized temperature difference” reflects the thermal insulation performance at the same thickness of the coating sample, so it can better reflect the thermal insulation performance compared to “temperature difference”) is not as high as in Embodiment 2. When Comparing the results of experiments in examples 2, 3 and 4, it can be concluded that with a similar amount of coating (wet weight), the higher the content of microspheres, the greater the temperature difference will be (the better the thermal insulation characteristics). Leasys 3458 water-dispersible resin exhibits conventional microsphere adhesion. If the number of thermally expandable microspheres exceeds the adhesion strength of the water-dispersible resin, the larger the number of microspheres, the worse the abrasion strength of the coating, and the stronger the abrasion of the surface (to evaluate the abrasion strength of the coating, the improvement is presented from left to right in the following order: insufficient -> relatively insufficient -> relatively sufficient -> sufficient; for garments, sufficient or relatively sufficient abrasion resistance may be allowed to meet the requirements of the application; for other applications, such as insulating materials for building walls, compliance with the application conditions may also be allowed in the case of insufficient or relatively insufficient abrasion resistance of the coating). It is only by taking into account the "normalized temperature difference" data that proper thermal insulation performance is achieved with the application rate of microspheres of 10 g, 20 g and 30 g.

Пример 5-7. Влияние разных диспергируемых в воде смол на прочность покрытия при истиранииExample 5-7. Effect of different water-dispersible resins on coating abrasion strength

Операции в примерах 5-7 аналогичны операциям из примера 1, но при этом скорректированы значения содержания диспергируемой в воде смолы. Составы для вариантов осуществления 5-7 представлены в следующей таблице:The operations in Examples 5-7 are similar to those of Example 1, but the water-dispersible resin content has been adjusted. The compositions for embodiments 5-7 are presented in the following table:

Таблица 2. Состав (единица измерения: грамм) и рабочие характеристики для примеров 5-7Table 2. Composition (unit: gram) and performance characteristics for examples 5-7

ПримерыExamples 55 66 77 Leasys3458leasys3458 100100 00 00 Impranil DLSImpranil DLS 00 30thirty 30thirty Impranil 1537Impranil 1537 00 7070 7070 Expancel 043 DU 80Expancel 043 DU 80 10ten 10ten 20twenty Деионизированная водаDeionized water 300300 300300 300300 BYK 093BYK 093 0,30.3 0,30.3 0,30.3 BYK 348BYK 348 1one 1one 1one LYOPRINT PTFLYOPRINT PTF 1one 1one 1one NV 6800N.V.6800 20twenty 20twenty 20twenty Количество покрытия (масса во влажном состоянии)Coating Amount (Wet Weight) 65±5 г/м2 65±5 g/ m2 65±5 г/м2 65±5 g/ m2 65±5 г/м2 65±5 g/ m2 Условия спеканияSintering conditions 1 минута при 140°C1 minute at 140°C 1 минута при 140°C1 minute at 140°C 1 минута при 140°C1 minute at 140°C Толщина образца покрытияCoating sample thickness 0,17 мм0.17mm 0,22 мм0.22 mm 0,32 мм0.32mm Разница температурtemperature difference 4,3°C4.3°C 6,9°C6.9°C 8,6°C8.6°C Прочность покрытияCoating strength Относительно недостаточнаяRelatively insufficient Относительно достаточнаяRelatively sufficient Относительно достаточнаяRelatively sufficient

По сравнению с применением только одной диспергируемой в воде смолы Leasys3458 (пример 5) состав (пример 6), в котором используется смесь двух видов диспергируемых в воде смол Impranil DLS и Impranil 1537, характеризуется значительно улучшенной прочностью адгезии микросфер и повышенной прочностью покрытия. Из-за повышенной прочности покрытия расширенные микросферы не уменьшались в размере после формирования образца, таким образом, разница температур образца, полученного в примере 6, значительно превышала разницу температур образца, полученного в примере 5. В то же время при сравнении примеров 6 и 7 также может быть установлено, что в одинаковых или подобных условиях чем выше было содержание микросфер, тем больше была толщина покрытия образца, тем больше была разница температур, таким образом, тем лучше будет тепловое сопротивление (термоизоляционная характеристика).Compared to the use of Leasys3458 water-dispersible resin alone (Example 5), the formulation (Example 6) using a blend of two water-dispersible resins, Impranil DLS and Impranil 1537, showed significantly improved microsphere adhesion strength and enhanced coating strength. Due to the increased strength of the coating, the expanded microspheres did not decrease in size after the formation of the sample, thus, the temperature difference of the sample obtained in example 6 significantly exceeded the temperature difference of the sample obtained in example 5. At the same time, when comparing examples 6 and 7, also it can be found that under the same or similar conditions, the higher the content of microspheres, the greater the coating thickness of the sample, the greater the temperature difference, thus the better the thermal resistance (thermal insulation performance).

Примеры 8-12. Влияние разного содержания воды на тепловое сопротивление, а также состава и структуры термоизоляционных материаловExamples 8-12. The influence of different water content on thermal resistance, as well as the composition and structure of thermal insulation materials

Процесс получения вариантов осуществления 8-12 аналогичен процессу получения варианта осуществления 1, но при этом откорректировано количество воды. Составы для вариантов осуществления 8-12 представлены в следующей таблице:The production process of Embodiments 8-12 is similar to the production process of Embodiment 1, but the amount of water is corrected. The compositions for embodiments 8-12 are presented in the following table:

Таблица 3. Состав (единица измерения: грамм) и рабочие характеристики для примеров 8-12Table 3 Composition (unit: gram) and performance data for Examples 8-12

ПримерыExamples 8eight 99 10ten 11eleven 1212 Impranil DLSImpranil DLS 30thirty 30thirty 30thirty 30thirty 30thirty Impranil 1537Impranil 1537 7070 7070 7070 7070 7070 Expancel 043 DU 80Expancel 043 DU 80 20twenty 20twenty 20twenty 20twenty 4040 Деионизированная водаDeionized water 300300 200200 100100 00 00 BYK 093BYK 093 0,30.3 0,30.3 0,30.3 0,30.3 0,30.3 BYK 348BYK 348 1one 1one 1one 1one 1one LYOPRINT PTFLYOPRINT PTF 1one 0,50.5 0,20.2 0,10.1 0,10.1 NV 6800N.V.6800 20twenty 20twenty 20twenty 20twenty 20twenty Количество покрытия (масса во влажном состоянии)Coating Amount (Wet Weight) 65±5 г/м2 65±5 g/ m2 65±5 г/м2 65±5 g/ m2 65±5 г/м2 65±5 g/ m2 65±5 г/м2 65±5 g/ m2 65±5 г/м2 65±5 g/ m2 Условия спеканияSintering conditions 1 минута при 140°C1 minute at 140°C 1 минута при 140°C1 minute at 140°C 1 минута при 140°C1 minute at 140°C 1 минута при 140°C1 minute at 140°C 1 минута при 140°C1 minute at 140°C Толщина образца покрытияCoating sample thickness 0,32 мм0.32mm 0,37 мм0.37 mm 0,77 мм0.77 mm 0,57 мм0.57mm 1,22 мм1.22 mm Разница температурtemperature difference 8,6°C8.6°C 9,3°C9.3°C 11,5°C11.5°C 10,1°C10.1°C 15,1°C15.1°C Прочность покрытияCoating strength Относительно достаточнаяRelatively sufficient ДостаточнаяSufficient ДостаточнаяSufficient ДостаточнаяSufficient ДостаточнаяSufficient Нормализованная разница температур *Normalized temperature difference * 26,88°C26.88°C 25,14°C25.14°C 14,94°C14.94°C 17,72°C17.72°C 12,38°C12.38°C

*Поскольку разница температур приблизительно пропорциональна толщине образца покрытия, «нормализованную разницу температур» рассчитывают путем нормализации толщины образца покрытия к 1 мм.*Since the temperature difference is approximately proportional to the thickness of the coating sample, the "normalized temperature difference" is calculated by normalizing the thickness of the coating sample to 1 mm.

Сравнивают результаты для вариантов осуществления 8-12. Касательно состава, за исключением того, что отличаются количества воды и загустителя, нормы применения других компонентов являются одинаковыми, одинаковым является количество покрытия (масса во влажном состоянии), и одинаковыми являются условия спекания. Количество воды постепенно снижается от варианта осуществления 8 к варианту осуществления 12, поэтому соответствующим образом снижается количество загустителя; в вариантах осуществления 11 и 12 отсутствует дополнительная вода, и количество терморасширяющихся микросфер в варианте осуществления 12 в два раза больше количества терморасширяющихся микросфер в варианте осуществления 11. При сравнении результатов для вариантов осуществления 8-11 можно увидеть, что в случае одинакового количества покрытия (массы во влажном состоянии) толщина образца покрытия (т.е. толщина продукта за вычетом толщины ткани-основы) сначала увеличивается, затем уменьшается (в вариантах осуществления 8, 9 и 10 последовательно увеличивается, а затем уменьшается к варианту осуществления 11). Разница температур демонстрирует тенденцию, аналогичную тенденции для толщины образца покрытия. Легко понять, что увеличение в вариантах осуществления 8, 9 и 10 является последовательным. Если количество воды уменьшается и повышается относительная доля твердых компонентов, толщина конечного образца покрытия увеличивается, в результате чего повышается разница температур, и повышается термоизоляционный эффект при том же количестве покрытия (массе во влажном состоянии). Однако в случае примера 11 при сравнении с примером 10 с учетом дополнительного снижения содержания воды толщина образца конечного покрытия уменьшается, и разница температур также уменьшается, что противоречит вышеуказанным рассуждениям. Для понимания данного результата необходимо рассмотреть роль воды в вышеуказанном решении. Двумя наиболее важными компонентами являются диспергируемая в воде смола и терморасширяющиеся микросферы, и следующей по степени важности идет вода. Функция терморасширяющихся микросфер заключается в следующем: когда микросферы нагреваются и расширяются, будет образовываться большое количество закрытых полостей. В процессе расширения микросфер диспергируемая в воде смола будет вытягиваться с уменьшением объемной плотности терморасширяющихся микросфер и диспергируемой в воде смолы и улучшением термоизоляционных характеристик. Однако недостаточно иметь терморасширяющиеся микросферы. Также необходимо склеивание микросфер с образованием единого целого, обладающего определенной механической прочностью (например, с образованием плоского слоя с определенной толщиной), чтобы они могли использоваться в некоторых конкретных сценариях применения (например, для термоизоляционного слоя в одежде или для термоизоляционного слоя на внутренней стене зданий). И при этом данную функцию выполняет диспергируемая в воде смола. Вода выполняет две основные функции: одна заключается в разбавлении диспергируемой в воде смолы для уменьшения связывания диспергируемой в воде смолы с терморасширяющимися микросферами в процессе расширения, чтобы терморасширяющиеся микросферы могли расширяться более свободно и полно; другая заключается в снижении содержания твердых веществ в диспергируемой в воде смоле для предотвращения снижения теплового сопротивления из-за высокой теплопроводности диспергируемой в воде смолы. Можно предположить, что какую-либо дополнительную воду не добавляют вовсе (таким образом, что смесь содержит только небольшое количество воды из диспергируемой в воде смолы и пигментной пасты), при этом может возникнуть две проблемы: первая заключается в том, что терморасширяющиеся микросферы склеиваются слишком сильно и блокируются диспергируемой в воде смолой в процессе расширения и не могут полностью и свободно расширяться, расширение микросфер блокируется и способность к вытягиванию и диспергированию диспергируемой в воде смолы снижается, и микросферы не могут полностью расшириться, при этом термоизоляционная функция микросфер полностью не используется; вторая заключается в высокой теплопроводности диспергируемой в воде смолы, которая приводит к уменьшению термоизоляционной способности: поскольку применяют меньшее количество воды, количество диспергируемой в воде смолы должно быть увеличено в составе на единицу массы, при этом теплопроводность диспергируемой в воде смолы выше, и увеличение ее количества будет неизбежно приводить к увеличению теплопроводности, т.е. снижению термоизоляционных характеристик. При рассмотрении вышеуказанных факторов легко понять результаты для варианта осуществления 11. Поскольку какую-либо дополнительную воду не добавляли в вариант осуществления 11, часть микросфер связана слишком сильно диспергируемой в воде смолой, поэтому они собираются вместе и не могут полностью расшириться, и при этом высокое содержание диспергируемой в воде смолы снижает термоизоляционные характеристики. Следовательно, при аналогичном количестве покрытия (массе во влажном состоянии) толщина образца конечного покрытия становится меньше, и разница температур становится меньше.Compare the results for embodiments 8-12. Regarding the composition, except that the amounts of water and thickener are different, the application rates of the other components are the same, the coating amount (wet weight) is the same, and the sintering conditions are the same. The amount of water is gradually reduced from Embodiment 8 to Embodiment 12, so the amount of thickener is reduced accordingly; in Embodiments 11 and 12, there is no additional water, and the number of thermally expandable microspheres in Embodiment 12 is twice the number of thermally expandable microspheres in Embodiment 11. When comparing the results for Embodiments 8-11, it can be seen that in the case of the same amount of coating (mass when wet) the thickness of the coating sample (i.e. the thickness of the product minus the thickness of the base fabric) first increases then decreases (in Embodiments 8, 9 and 10 successively increases and then decreases to Embodiment 11). The temperature difference shows a trend similar to the trend for the thickness of the coating sample. It is easy to see that the increase in embodiments 8, 9 and 10 is consistent. If the amount of water decreases and the percentage of solids increases, the thickness of the final coating sample increases, resulting in an increase in temperature difference, and an increase in thermal insulation effect with the same amount of coating (wet weight). However, in the case of example 11, when compared with example 10, taking into account the additional reduction in water content, the thickness of the sample of the final coating decreases, and the temperature difference also decreases, which contradicts the above reasoning. To understand this result, it is necessary to consider the role of water in the above decision. The two most important components are the water-dispersible resin and the thermally expandable microspheres, with water next in importance. The function of expanding microspheres is as follows: when the microspheres are heated and expanded, a large number of closed cavities will be formed. During the expansion process of the microspheres, the water-dispersible resin will be stretched to decrease the bulk density of the thermally expandable microspheres and the water-dispersible resin and improve the thermal insulation performance. However, it is not enough to have thermally expandable microspheres. It is also necessary to bond the microspheres to form a single unit with a certain mechanical strength (for example, to form a flat layer with a certain thickness) so that they can be used in some specific application scenarios (for example, for a thermal insulation layer in clothing or for a thermal insulation layer on an internal wall of buildings). ). And at the same time, this function is performed by a water-dispersible resin. Water has two main functions: one is to dilute the water-dispersible resin to reduce the binding of the water-dispersible resin to the thermally expandable microspheres during the expansion process, so that the thermally expandable microspheres can expand more freely and fully; the other is to reduce the solids content of the water-dispersible resin to prevent the decrease in thermal resistance due to the high thermal conductivity of the water-dispersible resin. It can be assumed that no additional water is added at all (thus the mixture contains only a small amount of water from the water-dispersible resin and pigment paste), two problems can arise: the first is that the thermally expandable microspheres stick together too strongly and blocked by the water-dispersible resin during the expansion process, and cannot fully and freely expand, the expansion of the microspheres is blocked, and the stretching and dispersing ability of the water-dispersible resin is reduced, and the microspheres cannot fully expand, while the thermal insulation function of the microspheres is not fully used; the second is the high thermal conductivity of the water-dispersible resin, which leads to a decrease in thermal insulation ability: since less water is used, the amount of water-dispersible resin must be increased in the composition per unit mass, while the thermal conductivity of the water-dispersible resin is higher, and the increase in its amount will inevitably lead to an increase in thermal conductivity, i.e. decrease in thermal insulation characteristics. Considering the above factors, it is easy to understand the results for Embodiment 11. Since no additional water was added to Embodiment 11, some of the microspheres are bound by the resin that is too highly water-dispersible, so they stick together and cannot fully expand, and the content is high. water-dispersible resin reduces thermal insulation performance. Therefore, for the same amount of coating (wet weight), the thickness of the finished coating sample becomes smaller and the temperature difference becomes smaller.

Судя по данным для «нормализованной разницы температур» в вариантах осуществления 8-12 при тех же или подобных других условиях, когда количество дополнительной воды составляет 200 г и 300 г, термоизоляционный эффект является наилучшим. В общем, лучше добавлять 150-350 массовых частей воды на каждые 100 массовых частей диспергируемой в воде смолы (масса во влажном состоянии).According to the "normalized temperature difference" in Embodiments 8 to 12, under the same or similar other conditions, when the amount of additional water is 200 g and 300 g, the thermal insulation effect is the best. In general, it is best to add 150-350 parts by weight of water for every 100 parts by weight of water-dispersible resin (wet weight).

Далее исследуют структуру и состав продукта. На фиг. 1 представлено полученное с помощью оптической микроскопии изображение нерасширенной терморасширяющейся микросферы, применяемой в вариантах осуществления настоящего изобретения. Терморасширяющиеся микросферы, применяемые в вариантах осуществления настоящего изобретения, представляют собой Expancel 043 DU 80, причем средний размер частиц составляет около 16-24 мкм, при этом материал стенок микросфер представляет собой термопластичный или термоотверждающийся полимерный материал, они могут расширяться после нагревания, и при этом диаметр увеличивается в 2 10 раз относительно исходного диаметра. Форму отдельной терморасширяющейся микросферы можно увидеть на фиг. 2. На фиг. 1 можно увидеть, что нерасширенная терморасширяющаяся микросфера представлена сферическими частицами правильной формы или псевдосферическими частицами. На фиг. 2 можно увидеть, что отдельная микросфера представлена почти сферической эллиптической формой с большой осью (внешним диаметром) длиной 24,2 мкм, малой осью (внешним диаметром) длиной 22,6 мкм и толщиной стенки около 5 мкм. Следует отметить, что если выбраны другие терморасширяющиеся микросферы из других материалов или с другими размерами, соответствующие структуры и материалы изменятся, причем эти составляющие (конкретные материалы и структуры микросфер) не должны трактоваться в качестве ограничений объема правовой охраны настоящего изобретения.Next, the structure and composition of the product are examined. In FIG. 1 is an optical microscopy image of an unexpanded thermally expandable microsphere used in embodiments of the present invention. Thermally expandable microspheres used in embodiments of the present invention are Expancel 043 DU 80, with an average particle size of about 16-24 microns, the material of the walls of the microspheres is a thermoplastic or thermoset polymer material, they can expand after heating, and at the same time the diameter is increased by 2 10 times relative to the original diameter. The shape of a single thermally expandable microsphere can be seen in FIG. 2. In FIG. 1, it can be seen that the non-expanded thermally expanding microsphere is represented by regular spherical particles or pseudospherical particles. In FIG. 2, it can be seen that an individual microsphere has an almost spherical elliptical shape with a major axis (outer diameter) 24.2 µm long, a minor axis (outer diameter) 22.6 µm long, and a wall thickness of about 5 µm. It should be noted that if other thermally expandable microspheres of other materials or sizes are chosen, the respective structures and materials will change, and these constituents (specific materials and microsphere structures) should not be construed as limiting the scope of protection of the present invention.

Микрофотография конечного продукта, полученного в примере 10, представлена на фиг. 3. На фиг. 3 можно увидеть, что большая часть расширенных микросфер имеет правильную или псевдосферическую форму. В некоторых участках расширенные микросферы могут иметь неправильную форму из-за сильного сдавливания между микросферами. Для удобства описания «размер» в настоящей заявке относится к диаметру правильной сферы; для псевдосферы или неправильной формы «размер» в настоящей заявке относится к диаметру сферы, имеющей такой же объем, что сфера или неправильная форма. Сравнение фиг. 1, фиг. 3 демонстрирует, что после нагревания и расширения объем микросфер увеличивается в несколько раз, при этом сферическая стенка становится тоньше и прозрачной.A micrograph of the final product obtained in Example 10 is shown in FIG. 3. In FIG. 3, it can be seen that most of the expanded microspheres have a regular or pseudo-spherical shape. In some areas, the expanded microspheres may have an irregular shape due to the strong compression between the microspheres. For convenience of description, "size" in this application refers to the diameter of a regular sphere; for a pseudosphere or irregular shape, "size" in this application refers to the diameter of a sphere having the same volume as the sphere or irregular shape. Comparison of FIG. 1, fig. 3 shows that after heating and expansion, the volume of the microspheres increases several times, while the spherical wall becomes thinner and transparent.

Пример 13-17. Влияние разной температура спекания на результатыExample 13-17. Effect of different sintering temperatures on the results

Процесс получения вариантов осуществления 13-17 аналогичен процессу получения варианта осуществления 1, но при этом откорректирована температура спекания. Составы для вариантов осуществления 13-17 представлены в таблице ниже:The production process of Embodiments 13-17 is similar to the production process of Embodiment 1, but the sintering temperature is corrected. The formulations for Embodiments 13-17 are shown in the table below:

Таблица 4. Состав (единица измерения: г) и рабочие характеристики для вариантов осуществления 13-17Table 4. Composition (unit: g) and performance data for Embodiments 13-17

ПримерExample 1313 14fourteen 15fifteen 1616 1717 Impranil DLSImpranil DLS 30thirty 30thirty 30thirty 30thirty 30thirty Impranil 1537Impranil 1537 7070 7070 7070 7070 7070 Expancel 043 DU 80Expancel 043 DU 80 20twenty 20twenty 20twenty 20twenty 20twenty Деионизированная водаDeionized water 200200 200200 200200 200200 200200 BYK 093BYK 093 0,30.3 0,30.3 0,30.3 0,30.3 0,30.3 BYK 348BYK 348 1one 1one 1one 1one 1one LYOPRINT PTFLYOPRINT PTF 0,50.5 0,50.5 0,50.5 0,50.5 0,50.5 NV 6800N.V.6800 20twenty 20twenty 20twenty 20twenty 20twenty Количество покрытия (масса во влажном состоянии)Coating Amount (Wet Weight) 65±5 г/м2 65±5 g/ m2 65±5 г/м2 65±5 g/ m2 65±5 г/м2 65±5 g/ m2 65±5 г/м2 65±5 g/ m2 65±5 г/м2 65±5 g/ m2 Условия спеканияSintering conditions 1 минута при 140°C1 minute at 140°C 1 минута при 130°C1 minute at 130°C 1 минута при 120°C1 minute at 120°C 1 минута при 110°C1 minute at 110°C 1 минута при 150°C1 minute at 150°C Толщина образца покрытияCoating sample thickness 0,37 мм0.37mm 0,32 мм0.32 mm 0,24 мм0.24 mm 0,14 мм0.14 mm 0,37 мм0.37 mm Разница температурtemperature difference 9,3°C9.3°C 8°C8°C 6,8°C6.8°C 4°C4°C 9,5°C9.5°C Прочность покрытияCoating strength ДостаточнаяSufficient ДостаточнаяSufficient ДостаточнаяSufficient ДостаточнаяSufficient ДостаточнаяSufficient

На основании результатов, представленных в таблице выше, можно увидеть, что при использовании одинакового состава и одинакового количества покрытия (массы во влажном состоянии) толщина покрытия и термоизоляционные характеристики (разница температур) связаны с температурой спекания. Чем ниже температура, тем меньше толщина сухой пленки покрытия и хуже термоизоляционные свойства (из-за недостаточного расширения терморасширяющихся микросфер); если температура составляет не более 140-150°C, толщина покрытия и разница температур являются наиболее высокими, и при этом наилучшая температура спекания составляет 140-150°C. Следует отметить, что данный оптимальный диапазон температуры спекания относится к оборудованию для спекания, а также составу и структуре применяемых терморасширяющихся микросфер. Терморасширяющиеся микросферы, применяемые в варианте осуществления согласно настоящему изобретению, представляют собой Expancel 043 DU 80. Если применяют другое оборудование для спекания и/или другие терморасширяющиеся микросферы, оптимальный диапазон температуры спекания может быть изменен.Based on the results presented in the table above, it can be seen that when using the same composition and the same amount of coating (wet mass), the thickness of the coating and the thermal insulation characteristics (temperature difference) are related to the sintering temperature. The lower the temperature, the lower the thickness of the dry film of the coating and the worse the thermal insulation properties (due to insufficient expansion of thermally expanding microspheres); if the temperature is not more than 140-150°C, the coating thickness and temperature difference are the highest, and the best sintering temperature is 140-150°C. It should be noted that this optimum sintering temperature range refers to the sintering equipment and the composition and structure of the thermally expandable microspheres used. The expandable microspheres used in the embodiment according to the present invention are Expancel 043 DU 80. If other sintering equipment and/or other expandable microspheres are used, the optimum sintering temperature range may be changed.

SEM-микрофотография конечного продукта, полученного в примере 17, представлена на фиг. 4-7. Фиг. 4 представляет собой SEM-микрофотографию продукта, полученного непосредственно, фиг. 5 представляет собой SEM-микрофотографию с дополнительным увеличением продукта; фиг. 6 представляет собой SEM-микрофотографию поперечного сечения продукта, и фиг. 7 представляет собой SEM-микрофотографию поперечного сечения продукта с дополнительным увеличением. На фиг. 4-5 можно увидеть, что диаметр большей части расширенных микросфер составляет около 100 мкм. Следует отметить, что линейка в нижнем правом углу фигуры относится к длине всей линейки. Возьмем фиг. 4 в качестве примера. Расстояние от крайней левой белой линии до крайней правой белой линии соответствует 500 мкм, поэтому расстояние между двумя смежными белыми линиями составляет 50 мкм. Волокно, наблюдаемое в верхней левой части фиг. 4, представляет собой волокно в материале-основе, не в термоизоляционном материале. Поскольку сложнополиэфирная нить, применяемая в ткани-основе, характеризуется высокой теплопроводностью, с целью достижения лучшего термоизоляционного эффекта микросферы должны быть полностью покрывают ткань-основу после расширения. На размеры расширенных микросфер влияет множество факторов, таких как состав и структура терморасширяющихся микросфер, температура нагревания и продолжительность процесса расширения, доля каждого компонента и т.д. Кроме того, на размеры расширенных микросфер также влияет множество произвольных факторов, например, недостаточный нагрев в некоторых положениях приводит к недостаточному расширению микросфер, чрезмерный нагрев в некоторых положениях приводит к чрезмерному расширению микросфер, и неполное расширение некоторых микросфер из-за структурных дефектов (таких как утечка внутреннего газа и т.д.). Поэтому даже в материалах с надлежащим вспениванием есть микросферы очень большого или очень маленького размера. Например, как можно видеть на фиг. 4, размеры большей части микросфер распределены в диапазоне от 50 мкм до 150 мкм, но также имеется некоторое количество малых микросфер с размером около 20 мкм, и некоторое количество микросфер с размерами более 250 мкм. На фиг. 4-6 можно увидеть, что расширенные микросферы плотно собраны вместе. Поскольку микросферы соединены вместе посредством диспергируемой в воде смолы, можно сделать вывод, что большая часть пространства между микросферами также является закрытой. На фиг. 4 и фиг. 5 можно наблюдать очень небольшое количество разрушенных терморасширяющихся микросфер (например, в нижнем левом углу фиг. 4 и в нижнем правом углу фиг. 5). В идеальном случае каждая терморасширяющаяся микросфера полностью расширяется и не разрушается (таким образом, обеспечивая закрытость внутреннего пространства). Однако имеются определенные неконтролируемые факторы в процессе нагревания, такие как местный перегрев или некоторые дефекты микросфер. Однако растрескивание отдельных микросфер не оказывает существенного влияния термоизоляционные характеристики конечного продукта. Есть по меньшей мере две причины: 1) доля разрушенных микросфер очень мала, судя по фиг. 4, она должна составлять менее 1%; 2) даже если отдельные микросферы разрушаются, из-за скученности большого количества других микросфер вокруг внутреннее пространство разрушенных микросфер снова закрывается. Следовательно, фактически в ходе способа изготовления композиционного материала с закрытыми порами в вариантах осуществления согласно настоящему изобретению пока температура нагревания является не слишком высокой и время обработки является не слишком длительным, а большинство или большая часть микросфер не разрушаются, может быть достигнут надлежащий термоизоляционный эффект. Кроме того, необходимо отметить, что SEM-микрофотография продукта согласно варианту осуществления 17 только иллюстрирует способ реализации согласно настоящему изобретению и не может трактоваться как ограничение настоящего изобретения. Размер и форма микросфер в конечном продукте могут быть изменены в результате изменения материала и состава микросфер, температуры нагревания и времени процесса расширения, а также доли каждого компонента и других факторов.An SEM micrograph of the final product from Example 17 is shown in FIG. 4-7. Fig. 4 is an SEM micrograph of the product obtained directly, FIG. 5 is an additional magnification SEM micrograph of the product; fig. 6 is an SEM micrograph of a cross section of the product, and FIG. 7 is an SEM micrograph of a cross section of the product with additional magnification. In FIG. 4-5, it can be seen that most of the expanded microspheres are about 100 µm in diameter. It should be noted that the ruler in the lower right corner of the figure refers to the length of the entire ruler. Let's take Fig. 4 as an example. The distance from the leftmost white line to the rightmost white line is 500 µm, so the distance between two adjacent white lines is 50 µm. The fiber seen in the upper left of FIG. 4 is a fiber in the base material, not in the thermal insulation material. Since the polyester thread used in the base fabric has high thermal conductivity, in order to achieve a better thermal insulation effect, the microspheres should be completely covered with the base fabric after expansion. The size of the expanded microspheres is influenced by many factors, such as the composition and structure of the thermally expanding microspheres, the heating temperature and the duration of the expansion process, the proportion of each component, etc. In addition, the dimensions of the expanded microspheres are also affected by many arbitrary factors, for example, insufficient heating at some positions leads to insufficient expansion of the microspheres, excessive heating at some positions leads to excessive expansion of the microspheres, and incomplete expansion of some microspheres due to structural defects (such as leakage of internal gas, etc.). Therefore, even in materials with proper foaming, there are very large or very small microspheres. For example, as can be seen in FIG. 4, most of the microspheres are distributed in the size range from 50 µm to 150 µm, but there are also some small microspheres with a size of about 20 µm, and some microspheres with sizes larger than 250 µm. In FIG. 4-6 it can be seen that the expanded microspheres are tightly packed together. Since the microspheres are bonded together by the water-dispersible resin, it can be concluded that most of the space between the microspheres is also closed. In FIG. 4 and FIG. 5, a very small number of destroyed thermally expanding microspheres can be observed (eg, in the lower left corner of Fig. 4 and in the lower right corner of Fig. 5). Ideally, each thermally expandable microsphere expands completely and does not collapse (thus ensuring that the internal space is closed). However, there are certain uncontrollable factors during the heating process, such as local overheating or some microsphere defects. However, cracking of individual microspheres does not significantly affect the thermal insulation characteristics of the final product. There are at least two reasons: 1) the proportion of microspheres destroyed is very small, judging by FIG. 4, it should be less than 1%; 2) even if individual microspheres are destroyed, due to the crowding of a large number of other microspheres around, the internal space of the destroyed microspheres closes again. Therefore, in fact, during the method for manufacturing the closed cell composite material in the embodiments of the present invention, as long as the heating temperature is not too high and the processing time is not too long, and most or most of the microspheres are not destroyed, a proper thermal insulation effect can be achieved. In addition, it should be noted that the SEM micrograph of the product according to Embodiment 17 only illustrates the method of implementation according to the present invention and cannot be construed as a limitation of the present invention. The size and shape of the microspheres in the final product can be changed as a result of changes in the material and composition of the microspheres, the heating temperature and the time of the expansion process, as well as the proportion of each component and other factors.

Как показано на фиг. 4 и фиг. 5, на SEM-микрофотографиях может быть продемонстрирована только морфология поверхности конечного продукта. Если мы хотим исследовать внутреннюю структуру конечного продукта, мы должны разрезать продукт, как показано на фиг. 6 и фиг. 7. На фиг. 6 и фиг. 7 можно увидеть, что большое количество микросфер собраны вместе после расширения, занимая почти все пространство. Внутреннее пространство каждой микросферы является закрытым, поэтому газ внутри микросфер не циркулирует. Поскольку большое количество микросфер собраны вместе, пространство между микросферами по большей части является закрытым, поэтому в конечном продукте почти все газы находятся в закрытом пространстве и не могут свободно перетекать, что исключает потерю тепла, обусловленную теплопроводностью, и воздушную конвекцию, обусловленную перемещением воздуха. Однако существует проблема при изучении формы продукта после его разрезания: механическое усилие в процессе разрезания будет приводить к деформации поперечного сечения микросфер, поэтому форма микросфер в поперечном сечении изменена по сравнению с формой микросфер в фактическом продукте. С целью демонстрации формы микросфер в конечном продукте в нормальном состоянии авторы настоящего изобретения дополнительно применяли метод компьютерной томографии (CTКТ) с получением внутренней формы продукта в варианте осуществления 17, как показано на фиг. 8-10. На фиг. 8, фиг. 9 и фиг. 10 представлено исследование без разрушения в разных положениях продукта в варианте осуществления 17, поэтому они отражают внутреннюю структуру конечного продукта в его нормальном состоянии. На фиг. 8-10 можно увидеть, что большая часть микросфер являются эллиптическими, а микросферы в положениях с сильным сдавливанием имеют неправильную форму, и почти все пространства заполнены расширенными микросферами. На фиг. 10 выбирали две расширенные микросферы и точно измеряли их размеры. Размеры малой оси двух микросфер соответственно составляли 63,94 мкм (верхнее левое) и 54,53 мкм (среднее положение). Соответствующий размер большой оси должен составлять от 100 мкм до 200 мкм, при этом размеры большей части микросфер, изображенных на фиг. 10, соответствуют данной величине. Конечно, имеются также некоторые микросферы большего размера, составляющего 300-500 мкм, и имеются некоторые микросферы с меньшими размерами, составляющими 20-30 мкм. Следует отметить, что если размер нерасширенных терморасширяющихся микросфер отличается от размера Expancel 043DU80, диаметр микросфер после окончательного расширения будет отличаться.As shown in FIG. 4 and FIG. 5, only the surface morphology of the final product can be demonstrated in SEM micrographs. If we want to examine the internal structure of the final product, we must cut the product as shown in fig. 6 and FIG. 7. In FIG. 6 and FIG. 7, it can be seen that a large number of microspheres are collected together after expansion, occupying almost the entire space. The internal space of each microsphere is closed, so the gas inside the microspheres does not circulate. Since a large number of microspheres are gathered together, the space between the microspheres is mostly closed, so in the final product, almost all gases are in a closed space and cannot flow freely, which eliminates heat loss due to thermal conduction and air convection due to air movement. However, there is a problem in examining the shape of the product after it has been cut: the mechanical force during the cutting process will deform the cross section of the microspheres, so the shape of the microspheres in the cross section is changed compared to the shape of the microspheres in the actual product. In order to demonstrate the shape of the microspheres in the final product in the normal state, the inventors of the present invention additionally used a computed tomography (CTCT) method to obtain the internal shape of the product in Embodiment 17, as shown in FIG. 8-10. In FIG. 8, fig. 9 and FIG. 10 is a non-destructive study at various positions of the product in Embodiment 17, so they reflect the internal structure of the final product in its normal state. In FIG. 8-10, it can be seen that most of the microspheres are elliptical, and the microspheres in the positions with strong compression are irregular, and almost all spaces are filled with expanded microspheres. In FIG. 10 chose two expanded microspheres and accurately measured their sizes. The minor axis dimensions of the two microspheres were respectively 63.94 µm (upper left) and 54.53 µm (middle position). The corresponding size of the major axis should be between 100 µm and 200 µm, with most of the microspheres depicted in FIG. 10 correspond to this value. Of course, there are also some larger microspheres of 300-500 µm and some smaller microspheres of 20-30 µm. It should be noted that if the size of the unexpanded thermal expansion microspheres differs from the size of Expancel 043DU80, the diameter of the microspheres after the final expansion will be different.

Пример 18. Многослойный термоизоляционный материал, произведенный посредством способа нанесения многослойного покрытияExample 18 Laminated Thermal Insulation Material Produced by Laminating Process

Для эксперимента выбрана ткань-основа с толщиной 0,28 мм и плотностью 68,5 г/м2. Сначала наносят базовый слой на ткань-основу, а затем высушивают его при температуре, которая ниже температуры расширения Expancel 043DU80, и затем наносят верхний слой на высушенный базовый слой. Составы базового слоя и верхнего слоя представлены ниже:For the experiment, a base fabric with a thickness of 0.28 mm and a density of 68.5 g/m 2 was chosen. First, a base layer is applied to the base fabric, and then dried at a temperature that is below the expansion temperature of Expancel 043DU80, and then a top layer is applied to the dried base layer. The compositions of the base layer and top layer are shown below:

Доля каждого компонента в базовом слое:Proportion of each component in the base layer:

Диспергируемая в воде смола Impranil DLS 100;Water-dispersible resin Impranil DLS 100;

Терморасширяющиеся микросферы Expancel 043 DU 80 40;Thermally expanding microspheres Expancel 043 DU 80 40;

Деионизированная вода 300;Deionized water 300;

Противовспениватель BYK 093 0,3;Defoamer BYK 093 0.3;

Смачивающий агент BYK348 1,0;Wetting agent BYK348 1.0;

Загуститель LYOPRINT PTF 1,0;Thickener LYOPRINT PTF 1.0;

Пигментная паста на водной основе NV 6800 20.Water-based pigment paste NV 6800 20.

Доля каждого компонента в верхнем слое:Proportion of each component in the top layer:

Диспергируемая в воде смола Impranil DLS 30;Water-dispersible resin Impranil DLS 30;

Диспергируемая в воде смола Impranil 1537 70;Water-dispersible resin Impranil 1537 70;

Терморасширяющиеся микросферы Expancel 043 DU 80 20;Thermally expanding microspheres Expancel 043 DU 80 20;

Деионизированная вода 200;Deionized water 200;

Противовспениватель BYK 093 0,3;Defoamer BYK 093 0.3;

Смачивающий агент BYK348 1,0;Wetting agent BYK348 1.0;

Загуститель LYOPRINT PTF 0,5;Thickener LYOPRINT PTF 0.5;

Пигментная паста на водной основе NV 6800 20.Water-based pigment paste NV 6800 20.

Ссылаясь на рабочий режим в примере 1, под действием сдвига высокоскоростного смесителя в смесительную емкость последовательно добавляют различные компоненты согласно вышеуказанному составу, при этом подают все вещества и затем перемешивают в течение 0,5-1 часа с получением базового слоя и верхнего слоя соответственно. Перед нанесением покрытия по выбору может быть добавлен сшивающий агент.Referring to the operation mode in Example 1, under the action of shearing a high-speed mixer, various components according to the above composition are sequentially added to the mixing vessel, while all substances are supplied, and then mixed for 0.5-1 hour to obtain a base layer and an upper layer, respectively. A crosslinking agent may optionally be added prior to coating.

Базовый слой наносят на ткань-основу с толщиной 0,28 мм и плотностью 68,5 г/м2. Количество наносимого клея (масса во влажном состоянии) составляет 65±5 г/м2. Затем ее спекают в печи при температуре 100°C в течение одной минуты. После высушивания (с получением нижнего изоляционного слоя) наносят верхний слой на основание нижнего изоляционного слоя, при этом количество наносимого клея (масса во влажном состоянии) составляет 130±5 г/м2, и спекают в печи при 140°C в течение 1 минуты (с получением верхнего изоляционного слоя). Суммарная толщина ткани-основы со слоем покрытия составляет 0,9 мм, при этом разница температур составляет 10,5°C, прочность покрытия при истирании является очень хорошей. Толщина покрытия и величина в единицах кло могут быть увеличены посредством конструкции с двумя покрытиями. Поскольку прочность покрытия при истирании главным образом зависит от верхнего слоя, требования к прочности базового слоя при истирании могут быть снижены, при этом основное внимание уделяется улучшению его термоизоляционных характеристик. Следовательно, в базовом слое может быть увеличено количество терморасширяющихся микросфер, или могут использоваться терморасширяющиеся микросферы с другими техническими характеристиками, и возможно применение только одного вида диспергируемой в воде смолы.The base layer is applied to a base fabric with a thickness of 0.28 mm and a density of 68.5 g/m 2 . The amount of applied adhesive (wet weight) is 65±5 g/m 2 . It is then sintered in an oven at 100° C. for one minute. After drying (to obtain the lower insulating layer), the top layer is applied to the base of the lower insulating layer, the amount of glue applied (wet weight) is 130±5 g/m 2 , and sintered in an oven at 140°C for 1 minute (with obtaining the upper insulating layer). The total thickness of the base fabric with the coating layer is 0.9 mm, with a temperature difference of 10.5°C, and the abrasion resistance of the coating is very good. The coating thickness and klo value can be increased by a dual coating design. Since the abrasion resistance of the coating mainly depends on the top layer, the requirements for the abrasion resistance of the base layer can be reduced, with the main focus on improving its thermal insulation characteristics. Therefore, the amount of thermal expansion microspheres can be increased in the base layer, or thermal expansion microspheres with different specifications can be used, and only one kind of water-dispersible resin can be used.

Процесс получения смешанного материала в примерах 19=24 является аналогичным процессу получения из примера 1, но оборудование для нанесения покрытия в примерах 19-24 полностью отличается от ранее используемого оборудования и похоже на промышленную производственную линию. Проводят испытание образца покрытия для определения величины в единицах кло (в Национальном центре по надзору и контролю качества текстильной продукции требуется размер образца 60 см × 60 см для испытания на определение величины в единицах кло). Составы для примеров 19-24 представлены в следующей таблице:The production process of the mixed material in Examples 19=24 is similar to that of Example 1, but the coating equipment in Examples 19-24 is completely different from the equipment previously used and is similar to an industrial production line. The coating sample is tested to determine the klo value (the National Center for Supervision and Quality Control of Textile Products requires a sample size of 60 cm × 60 cm for the test to determine the klo value). The compositions for examples 19-24 are presented in the following table:

Таблица 5. Состав (единица измерения: грамм) и рабочие характеристики для примеров 19-24Table 5 Composition (unit: gram) and performance data for Examples 19-24

ПримерExample 1919 20twenty 2121 2222 2323 2424 Impranil DLSImpranil DLS 30thirty 30thirty 30thirty 30thirty 30thirty 30thirty Impranil 1537Impranil 1537 7070 7070 7070 7070 7070 7070 Expancel 043 DU 80Expancel 043 DU 80 20twenty 20twenty 20twenty 20twenty 30thirty 30thirty Деионизированная водаDeionized water 200200 200200 200200 200200 200200 200200 BYK 093BYK 093 0,30.3 0,30.3 0,30.3 0,30.3 0,30.3 0,30.3 BYK 348BYK 348 1one 1one 1one 1one 1one 1one LYOPRINT PTFLYOPRINT PTF 0,50.5 0,50.5 0,50.5 0,50.5 0,50.5 0,50.5 NV 6800N.V.6800 20twenty 20twenty 20twenty 20twenty 20twenty 20twenty Количество покрытия (масса в сухом состоянии)Coating quantity (dry weight) 6,05 г/м2 6.05 g/ m2 16,15 г/м2 16.15 g/ m2 16,5 г/м2 16.5 g/ m2 23,3 г/м2 23.3 g/ m2 25 г/м2 25 g/ m2 25,7 г/м2 25.7 g/ m2 Температура спеканияSintering temperature 150°C150°C 150°C150°C 150°C150°C 160°C160°C 150°C150°C 160°C160°C Интенсивность воздухообменаAir exchange rate 70%70% 70%70% 50%fifty% 70%70% 70%70% 70%70% Время спеканияSintering time 1 мин1 minute 1 мин1 minute 1 мин1 minute 1 мин1 minute 1 мин1 minute 1 мин1 minute Толщина образца покрытияCoating sample thickness 0,22 мм0.22 mm 0,37 мм0.37 mm 0,31 мм0.31 mm 0,32 мм0.32 mm 0,27 мм0.27mm 0,37 мм0.37 mm Толщина ткани-основыBase fabric thickness 0,28 мм0.28 mm 0,28 мм0.28mm 0,28 мм0.28mm 0,28 мм0.28 mm 0,28 мм0.28mm 0,28 мм0.28 mm Величина в кло1 Value in clo 1 0,2080.208 0,4530.453 0,3020.302 0,360.36 0,400.40 0,5080.508 Прочность покрытияCoating strength ДостаточнаяSufficient ДостаточнаяSufficient ДостаточнаяSufficient ДостаточнаяSufficient ДостаточнаяSufficient ДостаточнаяSufficient Нормализованная величина в кло2 Normalized value in clo 2 0,950.95 1,221.22 0,970.97 1,131.13 1,481.48 1,371.37 Поверхностная плотность ткани-основы (г/м2)Surface density of the base fabric (g/m 2 ) 68,568.5 68,568.5 68,568.5 68,568.5 68,568.5 68,568.5 Плотность покрытия3 (кг/м3)Coating density 3 (kg/m 3 ) 27,527.5 43,643.6 53,253.2 64,764.7 80,680.6 62,762.7

Примечание1: испытание для определения величины в единицах кло в примерах 19-24 выполнено в Национальном центре по надзору и контролю качества текстильной продукции Китая. Номер отчета для примера 19: BA18001207-3; номер отчета для примера 20: BA18001207-1; номер отчета для примера 21: BA18001207-2; номер отчета для примера 22: BA18001308-3; номер отчета для примера 23: BA18001308-1; номер отчета для примера 24: BA18001308-2.Note 1 : The klo value test in Examples 19-24 was carried out by the National Textile Quality Supervision and Control Center of China. Report number for example 19: BA18001207-3; report number for example 20: BA18001207-1; report number for example 21: BA18001207-2; report number for example 22: BA18001308-3; report number for example 23: BA18001308-1; report number for example 24: BA18001308-2.

Примечание2: поскольку величина в единицах кло приблизительно пропорциональна толщине образца покрытия, «нормализованную величину в единицах кло» рассчитывают путем нормализации толщины образца покрытия к 1 мм.Note 2 : Since the klo value is approximately proportional to the thickness of the coating sample, the "normalized klo value" is calculated by normalizing the thickness of the coating sample to 1 mm.

Примечание3: метод расчета плотности покрытия заключается в следующем: вычитают массу ткани-основы из общей массы продуктов, включающих ткань-основу и покрытие, с получением массы покрытия; вычитают объем ткани-основы из общего объема продуктов, включающих ткань-основу и покрытие, с получением объема покрытия; делят массу покрытия на объем покрытия с получением плотности покрытия.Note 3 : The method for calculating the coating density is as follows: subtract the mass of the base fabric from the total mass of products including the base fabric and the coating to obtain the mass of the coating; subtracting the volume of the base fabric from the total volume of the products, including the base fabric and the cover, to obtain the volume of the cover; dividing the weight of the coating by the volume of the coating to obtain the density of the coating.

Отличия нанесения небольшого образца покрытия в лабораторных условиях от нанесения покрытия с помощью оборудования, похожего на производственную линию, следующие: небольшой образец покрытия в лабораторных условиях может быть нанесен только на участок размером листа бумаги A4, спекание выполняется в тупиковой печи. Печь похожей на производственную линии (также называемой «пилотной») может продуваться сверху и снизу; похожая на производственную линия представляет собой непрерывное производство, натяжение и количество покрытия контролируется более равномерно, при этом размер произведенного образца является достаточно большим для проведения испытания на определение теплового сопротивления с использованием профессиональных приборов. Испытание с применением похожей на производственную линии предназначено для проверки характеристик технических решений согласно настоящему изобретению в условиях фактического производства продукта и для лучшего отражения ценности практического применения технических решений согласно настоящему изобретению. Differences between coating a small sample in the laboratory and coating with equipment similar to a production line are as follows: a small sample of the coating in the laboratory can only be applied to an area of the size of an A4 sheet of paper, sintering is carried out in a dead-end furnace. A production line-like oven (also called a "pilot oven") can be blown from above and below; similar to the production line is a continuous production, the tension and the amount of coating is controlled more uniformly, while the size of the produced sample is large enough to conduct a thermal resistance test using professional instruments. The production line-like test is intended to test the performance of the solutions of the present invention under actual product manufacturing conditions and to better reflect the value of the practical application of the solutions of the present invention.

Проверяют характеристики состава в ходе испытания с применением похожей на производственную линии, при этом прочность при истирании и экспериментальные условия отличаются; даже при 150°C отличается интенсивность воздухообмена (принцип нагревания в похожей на производственную линии заключается в применении вентилятора, который нагнетает горячий воздух, нагретый высокотемпературным паром или масляным теплоносителем, на поверхность образца с обеспечением нагревания покрытия, поэтому при той же температуре интенсивность воздухообмена непосредственно связана с тепловой энергией, которая, в свою очередь, влияет на вспенивание микросфер и, следовательно, величину в единицах кло; обычно чем выше тепловая энергия, тем лучше будет расширение и тем больше будет величина в единицах кло; однако слишком высокая тепловая энергия будет вызывать чрезмерное расширение микросфер, что приведет к разрушению и снижению величины в единицах кло). До тех пор, пока не превышен предел расширения, установленный для терморасширяющихся микросфер, чем больше объем воздуха и толщина, тем лучше будет тепловое сопротивление. Наиболее высоких значений величины в единицах кло достигали при интенсивности воздухообмена 70% и при температуре спекания 160°C; однако при температурах выше 160°C толщина образца покрытия больше не увеличивалась, а тепловое сопротивление снижалось (что указывает на то, что произошло чрезмерное расширение микросфер, которое могло вызвать разрушение некоторых микросфер и вместе с тем повлиять на тепловое сопротивление). Check the characteristics of the composition in a test using a similar production line, while the abrasion resistance and experimental conditions are different; even at 150°C, the air exchange rate is different (the heating principle in similar to the production line is to use a fan that blows hot air heated by high-temperature steam or heat transfer oil onto the surface of the sample to ensure that the coating is heated, so at the same temperature, the air exchange rate is directly related with thermal energy, which in turn affects foaming of the microspheres and hence the clo value; generally, the higher the thermal energy, the better the expansion will be and the greater the clo value; however, too high thermal energy will cause excessive expansion of the microspheres, which will lead to destruction and a decrease in the value in units of klo). As long as the expansion limit set for thermal expansion microspheres is not exceeded, the larger the air volume and thickness, the better the thermal resistance will be. The highest clo values were achieved at an air exchange rate of 70% and a sintering temperature of 160°C; however, at temperatures above 160°C, the thickness of the coating sample no longer increased, and the thermal resistance decreased (indicating that excessive expansion of the microspheres occurred, which could cause destruction of some of the microspheres and thereby affect the thermal resistance).

Сравнительный анализ результатов в вышеуказанных примерах продемонстрировал следующие результаты.Comparative analysis of the results in the above examples showed the following results.

При сравнении примера 19 и примера 20, как можно видеть из таблицы 5, составы реагентов, условия спекания и т.д. из примера 19 и примера 20 являются одинаковыми, при этом отличие заключается в количестве покрытия (массе в сухом состоянии), в примере 19 оно составляет 6,05 г/м2, причем количество покрытия (масса в сухом состоянии) в примере 20 составляет 16,15 г/м2, и, в конечном итоге, приводит к разнице в толщине образца покрытия. В примере 20 объем покрытия больше (масса в сухом состоянии), поэтому образец покрытия толще и характеризуется более высокой величиной в единицах кло. При одинаковых составе и условиях спекания чем выше количество покрытия (масса в сухом состоянии), тем выше содержание диспергируемой в воде смолы и выше содержание воды; поскольку как испарение воды, так и расширение микросфер являются процессами с поглощением тепла, при одинаковых условия спекания чем ниже способность к расширению микросфер и тем выше плотность, поэтому вспенивание в примере 19 является более правильным, и плотность ниже, а плотность в примере 20 выше. When comparing example 19 and example 20, as can be seen from table 5, the compositions of the reagents, sintering conditions, etc. from example 19 and example 20 are the same, with the difference being the amount of coating (dry weight), in example 19 it is 6.05 g/m 2 , and the amount of coating (dry weight) in example 20 is 16 .15 g/m 2 , and ultimately leads to a difference in the thickness of the coating sample. In Example 20, the coating volume is larger (dry weight), so the coating sample is thicker and has a higher clo value. Under the same composition and sintering conditions, the higher the coating amount (dry weight), the higher the content of water-dispersible resin and the higher the water content; since both water evaporation and microsphere expansion are heat absorption processes, under the same sintering conditions, the lower the microsphere expansion capacity and the higher the density, so the foaming in Example 19 is more correct, and the density is lower, and the density in Example 20 is higher.

Сравнивают пример 20 и пример 21. Условия эксперимента в примере 20 и примере 21 являются одинаковыми, за исключением условий спекания. В примере 20 спекание выполняют при 150°C в течение 1 минуты с интенсивностью воздухообмена сверху и снизу 70%; в примере 21 спекание выполняют при 150°C в течение 1 минуты с интенсивностью воздухообмена сверху и снизу 50 %; при этом чем выше интенсивность воздухообмена, тем более правильным является вспенивание. Касательно толщины высушенной пленки покрытия и величины в единицах кло образца, более высокие значения толщины, величины в единицах кло и нормализованной величины в единицах кло образца с покрытием в примере 20 указывают на то, что в нем представлены лучшие условия спекания. При тех же других условиях чем лучше условия спекания, тем более правильным является расширение микросферы, поэтому плотность покрытия в примере 20 меньше плотности покрытия в примере 21. Следует отметить, что имеется небольшое отличие в количестве покрытия (массе в сухом состоянии) между примером 20 и примером 21, поскольку, даже если гарантируется идентичность состава и условий нанесения покрытия, будет небольшое отличие в количестве покрытия (массе в сухом состоянии), которое в конечном итоге будет нанесено на подложку, но данное отличие будет характеризоваться пренебрежимо малым влиянием на термоизоляционные свойства продукта (например, отличие в количестве покрытия (массе в сухом состоянии) между вариантом осуществления 20 и вариантом осуществления 21 составляет лишь 2%). Аналогичную ситуацию можно наблюдать в примерах 23 и 24.Example 20 and Example 21 are compared. The experimental conditions in Example 20 and Example 21 are the same except for the sintering conditions. In Example 20, sintering is performed at 150° C. for 1 minute with an air exchange rate at the top and bottom of 70%; in example 21, sintering is carried out at 150°C for 1 minute with an air exchange rate from above and below 50%; at the same time, the higher the intensity of air exchange, the more correct foaming is. Regarding the dry film thickness of the coating and the klo value of the sample, the higher thickness values, klo values, and normalized klo value of the coated sample in Example 20 indicate that it presents better sintering conditions. Under the same other conditions, the better the sintering conditions, the more correct is the expansion of the microsphere, so the coating density in example 20 is less than the coating density in example 21. It should be noted that there is a slight difference in the amount of coating (dry weight) between example 20 and example 21, because even if the composition and application conditions are guaranteed to be identical, there will be a slight difference in the amount of coating (dry weight) that will eventually be applied to the substrate, but this difference will be characterized by a negligible effect on the thermal insulation properties of the product ( for example, the difference in coating amount (dry weight) between Embodiment 20 and Embodiment 21 is only 2%. A similar situation can be observed in examples 23 and 24.

Сравнивают пример 20 с примером 22. В примере 20 количество покрытия (масса в сухом состоянии) составляет 16,15 г/м2, температура спекания составляет 150°C, интенсивность воздухообмена сверху и снизу составляет 70%, время спекания составляет 1 мин; в примере 22 количество покрытия (масса в сухом состоянии) составляет 23,3 г/м2, температура спекания составляет 160°C, интенсивность воздухообмена сверху и снизу составляет 70%, время спекания составляет 1 мин; другие условия являются аналогичными. Из-за большего количества покрытия (массы в сухом состоянии) в примере 22, как правило, предполагается, что в примере 22 представлены лучшие термоизоляционные характеристики и более высокая величина в единицах кло. Однако при сравнении толщины образца покрытия и значения величины в единицах кло в двух примерах может быть обнаружено, что толщина образца покрытия и значения величины в единицах кло в примере 20 значительно выше. Основная причина этого заключается в том, что температура спекания в примере 22 является слишком высокой, что приводит к разрыву большого количества микросфер в конечном продукте, в результате чего уменьшается толщина сухой пленки покрытия и снижается термоизоляционный эффект. Количество покрытия (масса в сухом состоянии) в примере 22 повышается, и при этом микросферы в середине покрытия проявляют повышенное сопротивление расширению и недостаточную степень расширения; в то же время внешние микросферы разрываются из-за высокой температуры, поэтому в примере 22 представлена более высокая плотность по сравнению с примером 20, при этом термоизоляционный эффект снижается.Example 20 is compared with Example 22. In Example 20, the coating amount (dry weight) is 16.15 g/m 2 , the sintering temperature is 150°C, the air exchange rate at the top and bottom is 70%, the sintering time is 1 minute; in Example 22, the coating amount (dry weight) is 23.3 g/m 2 , the sintering temperature is 160°C, the air exchange rate at the top and bottom is 70%, the sintering time is 1 minute; other conditions are similar. Due to the higher amount of coating (dry weight) in Example 22, it is generally assumed that Example 22 presents better thermal insulation performance and a higher clo value. However, when comparing the thickness of the coating sample and the klo value in the two examples, it can be found that the thickness of the coating sample and the klo value in Example 20 are significantly higher. The main reason for this is that the sintering temperature in Example 22 is too high, which leads to the rupture of a large number of microspheres in the final product, resulting in a decrease in the dry film thickness of the coating and a decrease in thermal insulation effect. The amount of coating (dry weight) in Example 22 is increased, while the microspheres in the middle of the coating show increased expansion resistance and insufficient expansion ratio; at the same time, the outer microspheres are broken due to the high temperature, therefore, in Example 22, a higher density is presented compared to Example 20, while the thermal insulation effect is reduced.

Сравнивают пример 20 с примером 23. В примере 23 на 50% больше содержание микросфер и на 55% больше количество покрытия (масса в сухом состоянии) по сравнению с примером 20, но толщина образца покрытия в примере 23 и величина в единицах кло ниже, чем в примере 20. В данном случае, когда количество расширенных микросфер больше и количество покрытия (масса в сухом состоянии) больше, термоизоляционный эффект в примере 23 не лучше по сравнению с примером 20 из-за недостаточного расширения микросфер в продукте из примера 23. Поскольку все процессы испарения воды в ходе спекания, нагревания смеси и расширения микросфер сопровождаются поглощением тепла, прочность после спекания соответственно не повышается, когда количество покрытия (масса в сухом состоянии) увеличивается, что приводит к ненадлежащему расширению микросфер в конечном продукте из примера 23, и при этом толщина высушенной пленки покрытия и величина в единицах кло являются невысокими.Example 20 is compared with Example 23. Example 23 has 50% more microspheres and 55% more coating (dry weight) than Example 20, but the thickness of the coating sample in Example 23 and the clo value are lower than in Example 20. In this case, when the amount of expanded microspheres is larger and the coating amount (dry weight) is larger, the thermal insulation effect in Example 23 is not better compared to Example 20 due to insufficient expansion of the microspheres in the product of Example 23. Since all the processes of evaporating water during sintering, heating the mixture and expanding the microspheres are accompanied by heat absorption, the strength after sintering accordingly does not increase when the amount of coating (dry weight) increases, which leads to improper expansion of the microspheres in the final product of example 23, and at the same time the dry film thickness of the coating and the value in units of klo are low.

Сравнивают пример 23 и пример 24. Отличие между примером 23 и примером 24 заключается в том, что температура спекания в примере 24 на 10°C выше температуры спекания в примере 23. Сравнение примера 20 и примера 23 демонстрирует, что в примере 23 спекание является недостаточным, и поэтому в примере 24 представлены более высокие толщина образца покрытия и значения величины в единицах кло (включая значения нормализованной величины в единицах кло) после повышения температуры спекания, что указывает на то, что условия спекания в пример 24 лучше при том же составе.Example 23 and Example 24 are compared. The difference between Example 23 and Example 24 is that the sintering temperature in Example 24 is 10°C higher than the sintering temperature in Example 23. A comparison of Example 20 and Example 23 shows that in Example 23 sintering is insufficient , and therefore, Example 24 shows higher coating sample thickness and clo values (including normalized clo values) after increasing the sintering temperature, indicating that sintering conditions in Example 24 are better with the same composition.

При одинаковом составе плотность покрытия отражает фактическую степень расширения микросфер. Чем ниже плотность, тем лучше расширение микросфер, и, таким образом, можно ожидать более высокую нормализованную величину в единицах кло. При сравнении примеров 20 и 21, 20 и 22, 23 и 24 будет установлено соответствие данной закономерности. Однако в примере 19, по-видимому, нарушается данная закономерность, поскольку количество покрытия (масса в сухом состоянии) в примере 19 настолько мало, что слишком мала толщина образца покрытия, и при этом приборные испытания с проникновениями в микропоры в слое пленки обуславливают воздушную конвекцию (и, следовательно, потерю тепла), поэтому исключение в примере 19 не может рассматриваться как нарушение вышеупомянутой закономерности.With the same composition, the density of the coating reflects the actual degree of expansion of the microspheres. The lower the density, the better the expansion of the microspheres, and thus a higher normalized clo value can be expected. When comparing examples 20 and 21, 20 and 22, 23 and 24, this pattern will be established. However, Example 19 seems to break this pattern because the amount of coating (dry weight) in Example 19 is so small that the thickness of the coating sample is too thin, and instrument testing with penetrations into micropores in the film layer causes air convection (and therefore heat loss), so the exclusion in example 19 cannot be considered as a violation of the above pattern.

С целью определения соотношения общего объема закрытой полости и общего объема полимерной стенки в конечном продукте помимо диаметра микросфер необходимо знать диапазон значений толщины стенок микросфер. На фиг. 11-17 представлены значения толщины стенки микросфер, измеренные с помощью SEM, где фиг. 11 соответствует примеру 19, фиг. 12-13 соответствуют примеру 25, фиг. 14-15 соответствуют примеру 24, и фиг. 16-17 соответствуют примеру 21. Как можно видеть на предыдущих фиг. 3-10, разные размеры микросфер в конечном продукте сильно отличаются, поскольку на степень расширения разных микросфер влияет множество факторов, включающих толщину полимера в оболочке микросферы, количество терморасширяющегося вещества, инкапсулированного внутрь микросфер, и т.д. Из-за разной степени расширения микросфер можно предположить, что значения толщины стенки разных микросфер в конечном продукте будут отличаться, что подтверждено результатами на фиг. 11-17. Например, на фиг. 16 и 17 представлены наблюдения для продуктов из примера 21, но значения толщины стенки изменяются от более 300 нм до более 700 нм, но при этом из наблюдений следует, что толщина стенок в полностью вспененных продуктах обычно меньше, чем в недостаточно вспененных продуктах. Кроме того, легко понять, что чем полнее расширение микросфер, тем тоньше будут их стенки. Поскольку средняя толщина стенки расширенных микросфер в конечном продукте не может быть точно достигнута при текущих условиях, фиг. 11-17 помогут нам определить диапазон распределения толщины стенки. С применением в качестве примера фиг. 13 очевидно, что полимерная стенка разделена на два слоя, отделенные черной линией в середине. Стенки с каждой стороны образованы двумя расширенными микросферами, которые являются смежными и находятся в контакте, при этом черная область в середине образована диспергируемой в воде смолой. «Толщина полимерной стенки», указанная в формуле изобретения, означает суммарную толщину полимерной стенки, включающей два смежных слоя микросфер и слой диспергируемой в воде смолы между ними. Получается, что в качестве термоизоляционного материала трехслойная структура полимерной стенки может рассматриваться как единое целое без какого-либо разделения, поскольку, с одной стороны, три полимерных слоя фактически сплавляются вместе в ходе процесса нагревания, и, с другой стороны, теплопроводность полимеров, будь то полимер в микросферах, либо полимер из диспергируемой в воде смолы, существенно не отличается от теплопроводности воздуха и значительно превышает ее, поэтому с технической точки зрения целесообразно рассматривать трехслойную структуру полимерной стенки как единое целое. С целью достижения оптимальной термоизоляции авторы настоящего изобретения сочли необходимым, с одной стороны, убедиться, что пространство внутри композиционного материала с закрытыми порами является закрытым на столько, насколько это возможно, и, с другой стороны, минимизировать количество полимера, будь то полимер в терморасширяющейся микросфере или из диспергируемой в воде смолы. Соответственно, полимерная стенка с трехслойной структурой, описанной выше, не должна рассматриваться в качестве ограничения настоящего описания, при этом для достижения обеих этих целей (максимальное количество закрытого пространства и минимальное количество полимера) могут использоваться различные методы, при условии, что они являются достижимыми. Например, применяют терморасширяющуюся микросферу, которая по своей природе является липкой, поэтому диспергируемую в воде смолу можно исключить, при этом в конечном продукте присутствуют только два слоя полимера, образованных смежными микросферами. Несмотря на это (с технической точки зрения нет необходимости выполнять разделение внутренней структуры полимерной стенки, описанной выше), с целью определения соотношения общего объема закрытой полости и общего объема полимерной стенки в конечном продукте необходимо знать диапазон значений толщины отдельных стенок расширенных микросфер (т.е. толщину стенок с обеих сторон, разделенных в середине черной линией, например, как на фиг. 13; при этом черная линия в середине настолько тонкая, что фактически указывает на включение диспергируемой в воде смолы, представленной черной линией, в стенки микросфер с обеих сторон). Отдельные значения толщины стенок микросфер, полученные на фиг. 11-17, включают: 44,9 нм, 48,2 нм, 81,9 нм, 96,6 нм, 95,9 нм, 149 нм, 78,9 нм, 89 нм, 102 нм, 351 нм (граница между двумя слоями стенок микросфер на фиг. 16 четко не видна), 314 нм и 325 нм. Как показано на фиг. 8 и 9, большая часть микросфер находятся в контакте друг с другом после расширения, и на виде сверху изображено множество пересечений. На фиг. 11-17 все значения толщины стенки микросфер выбраны для измерения в среднем положении вдали от вышеуказанного пересечения.In order to determine the ratio of the total volume of the closed cavity and the total volume of the polymer wall in the final product, in addition to the microsphere diameter, it is necessary to know the range of microsphere wall thicknesses. In FIG. 11-17 are microsphere wall thickness values measured by SEM, where FIG. 11 corresponds to example 19, FIG. 12-13 correspond to example 25, FIG. 14-15 correspond to example 24, and FIG. 16-17 correspond to Example 21. As can be seen in the previous FIGS. 3-10, different sizes of microspheres in the final product are very different, since the degree of expansion of different microspheres is influenced by many factors, including the thickness of the polymer in the shell of the microsphere, the amount of thermally expandable substance encapsulated inside the microspheres, etc. Due to the different degree of expansion of the microspheres, it can be assumed that the wall thicknesses of different microspheres in the final product will differ, which is confirmed by the results in Fig. 11-17. For example, in FIG. 16 and 17 are observations for the products from Example 21, but the wall thicknesses vary from over 300 nm to over 700 nm, but the observations show that the wall thicknesses of fully foamed products are generally less than those of under-foamed products. In addition, it is easy to understand that the fuller the expansion of the microspheres, the thinner their walls will be. Because the average wall thickness of the expanded microspheres in the final product cannot be accurately achieved under current conditions, FIG. 11-17 will help us determine the range of wall thickness distribution. Using as an example FIG. 13 it is clear that the polymer wall is divided into two layers separated by a black line in the middle. The walls on each side are formed by two expanded microspheres which are adjacent and in contact, with the black area in the middle being formed by a water-dispersible resin. "Polymer wall thickness" referred to in the claims means the total thickness of the polymer wall including two adjacent layers of microspheres and a layer of water-dispersible resin in between. It turns out that as a thermal insulation material, the three-layer structure of the polymer wall can be considered as a whole without any separation, since, on the one hand, the three polymer layers are actually fused together during the heating process, and, on the other hand, the thermal conductivity of the polymers, whether a polymer in microspheres, or a polymer from a water-dispersible resin, does not differ significantly from the thermal conductivity of air and significantly exceeds it, therefore, from a technical point of view, it is advisable to consider the three-layer structure of the polymer wall as a whole. In order to achieve optimum thermal insulation, the inventors of the present invention found it necessary, on the one hand, to make sure that the space inside the closed cell composite material is as closed as possible, and, on the other hand, to minimize the amount of polymer, be it polymer in a thermally expandable microsphere. or water-dispersible resin. Accordingly, the polymeric wall with the three-layer structure described above should not be considered as a limitation of the present description, and various methods can be used to achieve both of these goals (the maximum amount of enclosed space and the minimum amount of polymer), provided that they are achievable. For example, a thermally expandable microsphere is used, which is inherently sticky, so water-dispersible resin can be omitted, with only two layers of polymer formed by adjacent microspheres present in the final product. Despite this (from a technical point of view, it is not necessary to perform the separation of the internal structure of the polymer wall described above), in order to determine the ratio of the total volume of the closed cavity and the total volume of the polymer wall in the final product, it is necessary to know the range of thicknesses of the individual walls of the expanded microspheres (i.e. the thickness of the walls on both sides, separated in the middle by a black line, for example, as in Fig. 13, the black line in the middle being so thin that it actually indicates the incorporation of the water-dispersible resin, represented by the black line, into the walls of the microspheres on both sides ). The individual microsphere wall thickness values obtained in FIG. 11-17 include: 44.9 nm, 48.2 nm, 81.9 nm, 96.6 nm, 95.9 nm, 149 nm, 78.9 nm, 89 nm, 102 nm, 351 nm (border between two layers of microsphere walls in Fig. 16 is not clearly visible), 314 nm and 325 nm. As shown in FIG. 8 and 9, most of the microspheres are in contact with each other after expansion, and the top view shows many intersections. In FIG. 11-17, all microsphere wall thicknesses are chosen to be measured at a mid-position away from the above intersection.

Исходя из того, что терморасширяющиеся микросферы представляют собой правильную сферу с диаметром 100 мкм (в большей части расширенных микросфер, наблюдаемых в примерах, диаметр составляет около 100 мкм), если средняя толщина стенки отдельной микросферы составляет 5 мкм, доля объема закрытой полости и объем стенки в конечном продукте могут быть рассчитаны следующим образом: площадь поверхности отдельной сферы соответствует S = 4πr²=4*3,14*50*50=31400, поэтому объем стенки отдельной сферы соответствует Vстенка=S*h(толщина)=157000 мкм3. Объем полости в микросфере соответствует Vполость =πr3*4/3=3,14*50*50*50*4/3=523333мкм3. Тогда соотношение объема полости и объема стенки соответствует Vполость: Vстенка=523333/157000=3,33. Вышеуказанное соотношение составляет 16,67, если средняя толщина стенки составляет 1 мкм, составляет 33,3, если средняя толщина стенки составляет 0,5 мкм, составляет 83,3, если средняя толщина стенки составляет 0,2 мкм, составляет 166,7, если средняя толщина стенки составляет 0,1 мкм, составляет 333,3, если средняя толщина стенки составляет 0,05 мкм, составляет 416,7, если средняя толщина стенки составляет 0,04 мкм, составляет 555,6, если средняя толщина стенки составляет 0,03 мкм, составляет 833,3, если средняя толщина стенки составляет 0,02 мкм, составляет 1666,7, если средняя толщина стенки составляет 0,01 мкм. Следует отметить, что в вышеуказанных расчетах не учитывается объем пространства между микросферами, поэтому на практике соотношение общего объема изоляционной полости и общего объема полимерных стенок будет больше вышеуказанных оценок. Кроме того, на основании данных измерений толщины стенки в примерах согласно настоящему изобретению средняя толщина стенки, составляющая 0,01 мкм, близка к пределу расширения микросфер, применяемому в экспериментах согласно настоящему изобретению, и, таким образом, соотношение объема полости и объема стенки, составляющее 1666,7, также близко к верхнему пределу. На основании вышеуказанных расчетов предполагается, что соотношение объема полости и объема стенки в примерах согласно настоящему изобретению составляет менее 2000, но если применяют другие микросферы с большей кратностью расширения, соотношение объема полости и объема стенки может превышать 2000.Assuming that the thermally expandable microspheres are a regular sphere with a diameter of 100 μm (in most of the expanded microspheres observed in the examples, the diameter is about 100 μm), if the average wall thickness of an individual microsphere is 5 μm, the volume fraction of the closed cavity and the volume of the wall in the final product can be calculated as follows: the surface area of an individual sphere corresponds to S = 4πr²=4*3.14*50*50=31400, so the wall volume of an individual sphere corresponds to V wall =S*h(thickness)=157000 µm 3 . The volume of the cavity in the microsphere corresponds to the V cavity =πr 3 *4/3=3.14*50*50*50*4/3=523333 µm 3 . Then the ratio of the volume of the cavity and the volume of the wall corresponds to V cavity : V wall =523333/157000=3.33. The above ratio is 16.67, if the average wall thickness is 1 µm, is 33.3, if the average wall thickness is 0.5 µm, is 83.3, if the average wall thickness is 0.2 µm, is 166.7, if the average wall thickness is 0.1 µm, is 333.3, if the average wall thickness is 0.05 µm, is 416.7, if the average wall thickness is 0.04 µm, is 555.6, if the average wall thickness is 0.03 µm is 833.3 if the average wall thickness is 0.02 µm, is 1666.7 if the average wall thickness is 0.01 µm. It should be noted that the above calculations do not take into account the volume of space between the microspheres, so in practice the ratio of the total volume of the insulating cavity and the total volume of the polymer walls will be greater than the above estimates. In addition, based on the wall thickness measurements in the examples of the present invention, the average wall thickness of 0.01 µm is close to the microsphere expansion limit used in the experiments of the present invention, and thus the cavity volume to wall volume ratio of 1666.7, also close to the upper limit. Based on the above calculations, it is assumed that the ratio of cavity volume to wall volume in the examples according to the present invention is less than 2000, but if other microspheres with a higher expansion ratio are used, the ratio of cavity volume to wall volume may exceed 2000.

Пример 25. Изготовления многослойного термоизоляционного материала посредством способа многократного нанесения покрытия - испытание на производственной линииExample 25 Manufacture of Thermal Insulation Laminate by Multiple Coating Method - Production Line Test

Подход в реализации ссылается на пример 18, но с масштабированием способа изготовления для испытания эффективности технического решения согласно настоящему изобретению в условиях фактического крупномасштабного производства. С применением ткани-основы толщиной 0,15 мм и удельной массой 33,3 г/м2 сначала наносили на ткань-основу базовый слой, устанавливали для высушивания температуру и время спекания на уровне температуры, при которой нерасширенные микросферы Expancel 043 DU80 не расширяются, и затем наносили верхний слой поверх высушенного базового слоя. Составы базового слоя и верхнего слоя представлены ниже.The approach in the implementation refers to Example 18, but with a scale-up of the manufacturing method to test the effectiveness of the technical solution according to the present invention in actual large-scale production conditions. Using a base fabric with a thickness of 0.15 mm and a specific gravity of 33.3 g/m 2 , a base layer was first applied to the base fabric, the temperature and sintering time were set for drying at a temperature at which unexpanded Expancel 043 DU80 microspheres do not expand, and then a top coat was applied over the dried base coat. The compositions of the base layer and top layer are shown below.

Доля каждого компонента в базовом слое:Proportion of each component in the base layer:

Диспергируемая в воде смола Impranil DLS 100;Water-dispersible resin Impranil DLS 100;

Терморасширяющиеся микросферы Expancel 043 DU 80 40;Thermally expanding microspheres Expancel 043 DU 80 40;

Деионизированная вода 300;Deionized water 300;

Противовспениватель BYK 093 0,3;Defoamer BYK 093 0.3;

Смачивающий агент BYK348 1,0;Wetting agent BYK348 1.0;

Загуститель LYOPRINT PTF 1,0;Thickener LYOPRINT PTF 1.0;

Пигментная паста на водной основе NV 6800 20.Water-based pigment paste NV 6800 20.

Доля каждого компонента в верхнем слое:Proportion of each component in the top layer:

Диспергируемая в воде смола Impranil DLS 30;Water-dispersible resin Impranil DLS 30;

Диспергируемая в воде смола Impranil 1537 70;Water-dispersible resin Impranil 1537 70;

Терморасширяющиеся микросферы Expancel 043 DU 80 20;Thermally expanding microspheres Expancel 043 DU 80 20;

Деионизированная вода 200;Deionized water 200;

Противовспениватель BYK 093 0,3;Defoamer BYK 093 0.3;

Смачивающий агент BYK348 1,0;Wetting agent BYK348 1.0;

Загуститель LYOPRINT PTF 0,5;Thickener LYOPRINT PTF 0.5;

Пигментная паста на водной основе NV 6800 20.Water-based pigment paste NV 6800 20.

Ссылаясь на рабочий режим в примере 1, под действием сдвига высокоскоростного смесителя в смесительную емкость последовательно добавляют различные ингредиенты согласно вышеуказанному составу, при этом подают все вещества и перемешивают в течение 0,5-1 часа. Перед составлением по выбору может быть добавлен сшивающий агент.Referring to the operation mode in Example 1, under the action of shearing a high-speed mixer, various ingredients according to the above composition are successively added to the mixing vessel, while all substances are supplied and mixed for 0.5-1 hour. A crosslinking agent may optionally be added prior to formulation.

Состав базового слоя наносили на ткань-основу толщиной 0,15 мм с 65±5 г/м2 клея (масса во влажном состоянии) и спекали в печи при 100°C в течение 1 мин. После высушивания наносят верхний слой сверху базового слоя, при этом количество клея (масса во влажном состоянии) составляет 130±5 г/м2, и спекают в печи при 150°C в течение 1 минуты. Суммарная толщина ткани-основы и образцов покрытия составляет 0,55-0,6 мм (что в результате указывает на толщину покрытия 0,40-0,45 мм), при этом величина в единицах кло составляет 0,605 (нормализованная величина в единицах кло 1,34 1,51 в пересчете на толщину покрытия 1 мм), прочность покрытия при истирании является достаточной и поверхность покрытия является прочной. Плотность термоизоляционного покрытия для данной группы экспериментов составляла 75,6 кг/м3. Способ нанесения двойного покрытия может обеспечить увеличение толщины покрытия и величины в единицах кло, но при этом толщина меньше суммарной толщины при нанесении двух покрытий по отдельности; при этом прочность покрытия при истирании главным образом зависит от верхнего слоя. Поскольку прочность покрытия при истирании зависит главным образом от верхнего слоя, требование к прочности базового слоя при истирании может быть снижено, и при этом основное внимание уделяется улучшению его термоизоляционных характеристик, поэтому количество терморасширяющихся микросфер в базовом слое может быть увеличено, и может использоваться только одна диспергируемая в воде смола. Способ нанесения двойного покрытия характеризуется некоторым влиянием на способность микросфер к расширению в базовом слое из-за увеличения силы связывания смолы, при этом тепловое сопротивление улучшается, когда увеличиваются содержание микросфер и количество покрытия. Примечание: эти данные по величине в единицах кло предоставлены сторонней организацией: Центром контроля качества и испытания продукции Цзинцзянь Ихэ (Пекин): NB201805006.The base layer composition was applied to a 0.15 mm thick base fabric with 65±5 g/m 2 adhesive (wet weight) and sintered in an oven at 100° C. for 1 minute. After drying, a top layer is applied on top of the base layer, with an amount of adhesive (wet weight) of 130±5 g/m 2 , and sintered in an oven at 150° C. for 1 minute. The combined thickness of the base fabric and the coating samples is 0.55-0.6 mm (resulting in a coating thickness of 0.40-0.45 mm), with a clo value of 0.605 (normalized clo value 1 .34 1.51 in terms of a coating thickness of 1 mm), the abrasion resistance of the coating is sufficient and the surface of the coating is strong. The density of the thermal insulation coating for this group of experiments was 75.6 kg/m 3 . The double coating method can provide an increase in coating thickness and klo value, but the thickness is less than the total thickness when the two coatings are applied separately; while the abrasion resistance of the coating mainly depends on the top layer. Since the abrasion strength of the coating mainly depends on the top layer, the requirement for the abrasion strength of the base layer can be reduced, while focusing on improving its thermal insulation performance, so the number of thermally expandable microspheres in the base layer can be increased, and only one can be used. water-dispersible resin. The dual coating method has some effect on the expansion capacity of the microspheres in the base layer due to the increase in the bonding strength of the resin, and the thermal resistance improves as the content of the microspheres and the amount of coating increase. Note: These klo values are provided by a third party: Jingjian Yihe Quality Control and Product Testing Center (Beijing): NB201805006.

В областях практического применения множество композиционных материалов с закрытыми порами могут быть связаны вместе в единое целое с помощью клея, или один или более композиционных материалов с закрытыми порами могут быть связаны вместе с другими материалами в единое целое с помощью клея. Например, продукты, выполненные из двух слоев согласно примеру 25, связывают вместе «лицевой стороной-к лицевой стороне» (т.е. лицевой стороной одного покрытия к лицевой стороне другого покрытия) с помощью клея с получением «сэндвич»-структуры с двумя внешними слоями подложки и промежуточным слоем материала с закрытыми порами (изоляционного материала) (также возможно наслаивание путем связывания лицевой стороны носителя с лицевой стороной другого носителя). Клеевое соединение выполняли с применением устройства для нанесения клея-расплава, произведенного Wuxi Nuoerte Machinery Co., Ltd., при этом применяемый клей представлял собой отверждаемый расплав ПУ-клея с массой в сухом состоянии 15 г/м2. Суммарная толщина «сэндвич»-структуры составляет 1,21 мм, а величина в единицах кло составляет 1,11. Величина в единицах кло увеличивается после наслоения двух слоев, указывая на то, что увеличенная толщина двухслойной слоистой структуры приводит к улучшенным термоизоляционным свойствам. Композиционные материалы с закрытыми порами также могут быть связаны с другими материалами, расширяя области применения композиционных материалов с закрытыми порами. Примечание: эти данные по величине в единицах кло предоставлены Центром контроля качества и испытания продукции Цзинцзянь Ихэ (Пекин): NB201805004. In applications, a plurality of closed cell composites may be bonded together with an adhesive, or one or more closed cell composites may be bonded together with other materials with an adhesive. For example, products made from two layers according to example 25 are bonded together "face-to-face" (i.e., the front side of one coating to the front side of the other coating) with adhesive to obtain a "sandwich" structure with two outer backing layers and an intermediate layer of closed-cell material (insulating material) (laminating by bonding the front side of a carrier to the front of another carrier is also possible). Adhesive bonding was performed using a hot melt adhesive applicator manufactured by Wuxi Nuoerte Machinery Co., Ltd., and the adhesive used was a hot-melt PU adhesive with a dry weight of 15 g/m 2 . The total thickness of the sandwich structure is 1.21 mm and the clo value is 1.11. The klo value increases after the two layers are layered, indicating that the increased thickness of the two layer layer structure results in improved thermal insulation properties. Closed cell composites can also be bonded to other materials, expanding the applications of closed cell composites. Note: These klo values are provided by the Jingjian Yihe Product Testing and Control Center (Beijing): NB201805004.

Композиционные материалы с закрытыми порами согласно настоящему изобретению можно применять в качестве звукопоглощающих или шумоизоляционных материалов. Отличие между звукопоглощающим материалом и шумоизоляционным материалом заключается в том, что звукопоглощающий материал направлен на величину отраженной звуковой энергии со стороны источника, при этом цель заключается в уменьшении отраженной звуковой энергии. Шумоизоляционный материал направлен на величину переданной звуковой энергии с другой стороны от источника падающего звука, при этом цель заключается в уменьшении переданной звуковой энергии. Гашение при поглощении звукопоглощающими материалами падающей звуковой энергии, как правило, составляет лишь несколько десятых, следовательно, их звукопоглощающая способность, т.е. коэффициент звукопоглощения, может быть выражена десятичной дробью; при этом шумоизоляционные материалы могут обеспечить гашение переданной звуковой энергии до падающей звуковой энергии на уровне 10-3-10-4 или меньше, с целью удобства выражения для описания уровня снижения шума применяют децибелы.Composite materials with closed cells according to the present invention can be used as sound-absorbing or noise-insulating materials. The difference between the sound absorbing material and the noise insulating material is that the sound absorbing material is aimed at the amount of reflected sound energy from the source side, the purpose being to reduce the reflected sound energy. The sound deadening material is directed to the amount of transmitted sound energy on the other side of the incident sound source, the purpose being to reduce the transmitted sound energy. As a rule, the absorption of incident sound energy by sound-absorbing materials is only a few tenths; therefore, their sound-absorbing capacity, i. sound absorption coefficient, can be expressed as a decimal fraction; however, the soundproofing materials can dampen the transmitted sound energy to an incident sound energy of 10 -3 -10 -4 or less, decibels are used to describe the level of noise reduction for the sake of convenience.

Отличие между двумя материалами заключается в том, что звукопоглощающий материал отражает лишь очень небольшую часть падающей звуковой энергии, что означает, что звуковая энергия может легко проникать в данный материал и проходить через него. Можно допустить, что материал должен быть пористым, рыхлым и воздухопроницаемым, что является типичным для пористого звукопоглощающего материала, который обычно представляет собой волокнистый, гранулированный или пеноматериал для образования пористой структуры; его структурные характеристики следующие: данный материал содержит большое количество сообщающихся микропор, проходящих от поверхности внутрь, т.е. обладает некоторой степенью воздухопроницаемости. Когда звуковые волны падают на поверхность пористого материала, вызывая колебания воздуха в микропорах, из-за сопротивления трению и вязкостного сопротивления воздуха, а также передачи тепла значительная часть акустической энергии превращается в тепловую энергию с обеспечением, таким образом, функции звукопоглощения.The difference between the two materials is that the sound absorbing material reflects only a very small part of the incident sound energy, which means that the sound energy can easily penetrate and pass through the material. It can be assumed that the material should be porous, loose and breathable, which is typical for a porous sound absorbing material, which is usually a fibrous, granular or foam material to form a porous structure; its structural characteristics are as follows: this material contains a large number of communicating micropores passing from the surface inward, i.e. has some degree of breathability. When sound waves are incident on the surface of a porous material, causing vibrations of air in the micropores, due to frictional resistance and viscous resistance of air, as well as heat transfer, a significant part of the acoustic energy is converted into thermal energy, thus providing a sound absorption function.

В случае шумоизоляционных материалов, чтобы снизить передачу звуковой энергии, блокируя распространение звука, они не могут быть пористыми, рыхлыми, воздухопроницаемыми как звукопоглощающие материалы. Вместо этого они должны быть выполнены из тяжелых и плотных материалов, таких как стальные пластины, свинцовые плиты, кирпичные стены и т.д. Требуется, чтобы шумоизоляционный материал был плотным, без отверстий или щелей; имел большую массу. Из-за плотной текстуры шумоизоляционного материала данного типа, трудно поглощать и передавать звуковую энергию, что приводит к высокой отражающей энергии, поэтому он обладает недостаточными звукопоглощающими характеристиками.In the case of noise insulation materials, in order to reduce the transmission of sound energy by blocking the propagation of sound, they cannot be porous, loose, breathable as sound absorbing materials. Instead, they should be made of heavy and dense materials such as steel plates, lead plates, brick walls, etc. It is required that the soundproofing material be dense, without holes or slots; had a large mass. Due to the dense texture of this type of soundproofing material, it is difficult to absorb and transmit sound energy, resulting in high reflective energy, so it has insufficient sound absorption performance.

На основании вышеизложенного анализа, можно увидеть, что композиционный материал с закрытыми порами согласно настоящему изобретению объединяет структурные характеристики вышеуказанного шумоизоляционного и звукопоглощающего материала, которые включают пористость и цельность листа. Следовательно, композиционный материал с закрытыми порами согласно настоящему изобретению обладает как шумоизоляционными, так и звукопоглощающими характеристиками.Based on the foregoing analysis, it can be seen that the closed cell composite material of the present invention combines the structural characteristics of the above sound deadening and sound absorbing material, which include porosity and sheet integrity. Therefore, the closed-cell composite material of the present invention has both sound-absorbing and sound-absorbing characteristics.

Примеры 26-31. Влияние добавления разных количеств микросфер на теплопроводностьExamples 26-31. Effect of Adding Different Numbers of Microspheres on Thermal Conductivity

Таблица 6. Состав (единица измерения: грамм) и рабочие характеристики для примеров 26-31Table 6 Composition (unit: gram) and performance data for Examples 26-31

ПримерExample 2626 2727 2828 2929 30thirty 3131 Impranil DLSImpranil DLS 30thirty 30thirty 30thirty 30thirty 30thirty 30thirty Impranil 1537Impranil 1537 7070 7070 7070 7070 7070 7070 Expancel 043 DU 80Expancel 043 DU 80 30thirty 20twenty 15fifteen 10ten 55 00 Деионизированная водаDeionized water 100100 100100 100100 100100 100100 100100 Эмульсии сополимера простого полиэфира и силоксана (противовспениватель)Polyether-siloxane copolymer emulsions (antifoam) 0,20.2 0,20.2 0,20.2 0,20.2 0,20.2 0,20.2 Модифицированный простым полиэфиром полидиметилсилоксан (смачивающий и выравнивающий агент)Polyether modified polydimethylsiloxane (wetting and leveling agent) 0,50.5 0,50.5 0,50.5 0,50.5 0,50.5 0,50.5 Акриловый полимер (загуститель)Acrylic polymer (thickener) 0,20.2 0,20.2 0,20.2 0,20.2 0,20.2 0,20.2 Количество покрытия (масса во влажном состоянии)Coating Amount (Wet Weight) 50±5 г/м2 50±5 g/ m2 50±5 г/м2 50±5 g/ m2 50±5 г/м2 50±5 g/ m2 50±5 г/м2 50±5 g/ m2 50±5 г/м2 50±5 g/ m2 50±5 г/м2 50±5 g/ m2 Условия спеканияSintering conditions 1 минута при 140°C1 minute at 140°C 1 минута при 140°C1 minute at 140°C 1 минута при 140°C1 minute at 140°C 1 минута при 140°C1 minute at 140°C 1 минута при 140°C1 minute at 140°C 1 минута при 140°C1 minute at 140°C Толщина ткани-основы (мм)Base fabric thickness (mm) 0,150.15 0,150.15 0,150.15 0,150.15 0,150.15 0,150.15 Толщина образца покрытия, включая ткань-основу (мм)Coating sample thickness including base fabric (mm) 0,80.8 0,650.65 0,50.5 0,40.4 0,30.3 0,150.15 Теплопроводность (Вт/м⋅K)Thermal conductivity (W/m⋅K) 0,01580.0158 0,0160.016 0,01920.0192 0,02080.0208 0,02890.0289 0,20930.2093

Метод испытаний для определения теплопроводности представляет собой метод с применением плоского источника тепла (нагретого диска) при переменном режиме, при этом условия испытания для определения теплопроводности следующие:The test method for determining thermal conductivity is a method using a flat heat source (hot disk) in alternating mode, and the test conditions for determining thermal conductivity are as follows:

Модель прибора: TPS3500Instrument model: TPS3500

Испытательный модуль: базовый модуль, односторонний методTest module: basic module, one-way method

Тип датчика: Kapton 7577Sensor type: Kapton 7577

Тепловая мощность: 10 мВтThermal power: 10mW

Время испытания: 1 сTest time: 1s

Температура окружающей среды: 26±0,5°CAmbient temperature: 26±0.5°C

Материал сравнения в нижней части: кварцComparison material at the bottom: quartz

Материал сравнения в верхней части: пенополистирол.Upper comparison material: Styrofoam.

Анализ результатов вышеуказанных испытаний выполняют следующим образом.Analysis of the results of the above tests is performed as follows.

Образец из примера 31 представляет собой обычное полиуретановое покрытие без добавления в композиционный материал терморасширяющихся микросфер, при этом толщина покрытия обусловлена только количеством покрытия, и поскольку количество покрытия во влажном состоянии, составляющее 50 г/м2, является небольшой величиной, конечное сухое покрытие является очень тонким, и суммарная измеренная толщина образца покрытия, включающего ткань-основу, почти равна толщине собственно ткани-основы. Поскольку как ткань-основа, так и полиуретановая пленка покрытия представляют собой твердые полимерные материалы, теплопроводность является высокой и находится на уровне 0,2093 Вт/м⋅K.Example 31 is a conventional polyurethane coating without thermal expansion microspheres added to the composite, the coating thickness is determined only by the coating amount, and since the wet coating amount of 50 g/m 2 is a small value, the final dry coating is very thin, and the total measured thickness of the coating sample, including the base fabric, is almost equal to the thickness of the base fabric itself. Since both the base fabric and the polyurethane coating film are hard polymeric materials, the thermal conductivity is high at 0.2093 W/m⋅K.

При добавлении терморасширяющихся микросфер в состав терморасширяющиеся микросферы расширяются после нагревания, поэтому толщина покрытия значительно увеличивается и увеличивается еще с увеличением добавленного количества микросфер (примеры 26-30); другой результат добавления микросфер заключается в образовании в пленке покрытия большого количества закрытых пор, что может эффективно снижать теплопроводность пленки покрытия (примеры 26-30); но когда количество добавленных микросфер увеличивается до определенной степени, микросферы сдавливают друг друга в процессе вспенивания, конкурируя за поглощение энергии в ходе спекания. Поэтому микросферы не могут полностью расшириться, и больше не может быть снижена теплопроводность. Самая низкая теплопроводность достигается при добавлении терморасширяющихся микросфер в количестве 20-30 массовых частей.When the intumescent microspheres are added to the composition, the intumescent microspheres expand after heating, so the coating thickness increases significantly and increases even more with an increase in the amount of microspheres added (examples 26-30); another result of adding microspheres is the formation of a large number of closed pores in the coating film, which can effectively reduce the thermal conductivity of the coating film (Examples 26-30); but when the amount of added microspheres increases to a certain extent, the microspheres squeeze each other during foaming, competing for energy absorption during sintering. Therefore, the microspheres cannot fully expand and the thermal conductivity can no longer be reduced. The lowest thermal conductivity is achieved by adding thermally expanding microspheres in the amount of 20-30 mass parts.

В вышеприведенном содержании представлены только типичные варианты осуществления настоящего изобретения, и оно не предназначено для ограничения объема правовой охраны настоящего изобретения. Объем правовой охраны настоящего изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения.The above table of contents represents only exemplary embodiments of the present invention and is not intended to limit the scope of the present invention. The scope of legal protection of the present invention is determined by the attached claims.

Настоящая заявка испрашивает приоритет согласно заявке на патент Китая №201811051379.3, поданной 10 сентября 2018 г., при этом содержание вышеуказанной заявки на патент Китая полностью включено в качестве части настоящей заявки посредством ссылки.The present application claims priority under Chinese Patent Application No. 201811051379.3 filed on September 10, 2018, and the contents of the above Chinese patent application are hereby incorporated by reference in their entirety as part of the present application.

Claims (53)

1. Способ изготовления композиционного материала с закрытыми порами, включающий:1. A method of manufacturing a composite material with closed pores, including: 1) получение смеси, при этом смесь содержит 30–70 частей по массе диспергируемой в воде смолы, 10–300 частей по массе нерасширенных терморасширяющихся микросфер, 100–550 частей по массе воды, и перемешивание смеси;1) preparing a mixture, wherein the mixture contains 30-70 parts by weight of water-dispersible resin, 10-300 parts by weight of non-expanded thermally expandable microspheres, 100-550 parts by weight of water, and stirring the mixture; 2) подготовку носителя;2) media preparation; 3) нанесение слоя смеси, полученной на стадии 1), на носитель;3) applying a layer of the mixture obtained in step 1) onto a support; 4) нагревание слоя смеси и носителя в течение определенного времени, за которое нерасширенные терморасширяющиеся микросферы расширяются;4) heating the layer of the mixture and the carrier for a certain time, during which the non-expanded thermally expanding microspheres expand; 5) повторение стадий 3)–4) несколько раз с получением композиционного материала с закрытыми порами, содержащего многослойное покрытие из смеси;5) repeating steps 3)–4) several times to obtain a closed-cell composite material containing a multilayer coating of the mixture; при этом нерасширенные терморасширяющиеся микросферы являются полыми сферическими или псевдосферическими, со стенками, содержащими термопластичные или термоотверждающиеся полимерные материалы;while non-expanded thermally expanding microspheres are hollow spherical or pseudo-spherical, with walls containing thermoplastic or thermosetting polymeric materials; при этом композиционный материал с закрытыми порами содержит множество закрытых полостей и полимерных стенок, которые отделяют закрытые полости друг от друга; причем диапазон размеров закрытых полостей составляет от 20 мкм до 800 мкм, и соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 16;while the composite material with closed pores contains many closed cavities and polymer walls that separate the closed cavities from each other; moreover, the range of sizes of the closed cavities is from 20 μm to 800 μm, and the ratio of the total volume of the closed cavities and the total volume of the polymer walls is more than 16; при этом диспергируемая в воде смола включает по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из диспергируемой в воде полиуретановой смолы, диспергируемой в воде акриловой смолы, диспергируемой в воде модифицированной полиуретаном акриловой смолы, бутилцианидной эмульсии, хлоропренового латекса и поливинилацетатного латекса;wherein the water-dispersible resin comprises at least one selected from the group consisting of water-dispersible polyurethane resin, water-dispersible acrylic resin, water-dispersible polyurethane-modified acrylic resin, butyl cyanide emulsion, chloroprene latex, and polyvinyl acetate latex; при этом носитель включает по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из тканого материала, нетканого материала, кожи и эластичной пленки.wherein the carrier includes at least one selected from the group consisting of woven material, non-woven material, leather and elastic film. 2. Способ по п. 1, в котором смесь со стадии 1) содержит 40–60 частей по массе диспергируемой в воде смолы, 10–50 частей по массе нерасширенных терморасширяющихся микросфер, 100–350 частей по массе воды.2. Method according to claim 1, wherein the mixture from step 1) contains 40-60 parts by weight of water-dispersible resin, 10-50 parts by weight of non-expanded thermally expandable microspheres, 100-350 parts by weight of water. 3. Способ по п. 1 или 2, в котором смесь со стадии 1) содержит 45–55 частей по массе диспергируемой в воде смолы, 10–30 частей по массе нерасширенных терморасширяющихся микросфер, 100–250 частей по массе воды.3. The method according to claim 1 or 2, wherein the mixture from step 1) contains 45-55 parts by weight of water-dispersible resin, 10-30 parts by weight of non-expanded thermally expandable microspheres, 100-250 parts by weight of water. 4. Способ по п. 1 или 2, в котором внешний диаметр нерасширенных терморасширяющихся микросфер составляет от 10 мкм до 40 мкм, а толщина стенки составляет от 1 мкм до 10 мкм.4. The method according to claim 1 or 2, wherein the outer diameter of the non-expanded thermally expandable microspheres is 10 µm to 40 µm and the wall thickness is 1 µm to 10 µm. 5. Способ по любому из пп. 1–4, в котором диспергируемая в воде смола содержит два вида разных полиуретановых дисперсий на водной основе, причем один вид составляет по массе 1–25 частей, а другой составляет по массе 49–25 частей.5. The method according to any one of paragraphs. 1-4, in which the water-dispersible resin contains two kinds of different water-based polyurethane dispersions, one kind being 1-25 parts by weight and the other being 49-25 parts by weight. 6. Способ по п. 5, в котором два вида разных полиуретановых дисперсий на водной основе представлены соответственно первой анионной полиуретановой дисперсией на основе алифатического сложного полиэфира и второй анионной полиуретановой дисперсией на основе алифатического сложного полиэфира, причем первая анионная полиуретановая дисперсия на основе алифатического сложного полиэфира составляет по массе 10–20 частей, предпочтительно 15 частей; при этом вторая анионная полиуретановая дисперсия на основе алифатического сложного полиэфира составляет по массе 40–30 частей, предпочтительно 35 частей.6. The method according to claim 5, wherein the two kinds of different water-based polyurethane dispersions are respectively a first anionic polyurethane dispersion based on an aliphatic polyester and a second anionic polyurethane dispersion based on an aliphatic polyester, the first anionic polyurethane dispersion based on an aliphatic polyester is 10-20 parts by weight, preferably 15 parts; the second anionic polyurethane dispersion based on the aliphatic polyester is 40-30 parts by weight, preferably 35 parts. 7. Способ по любому из пп. 1–6, в котором смесь со стадии 1) дополнительно содержит по меньшей мере одно из: противовспениватель в количестве 0–1 частей по массе, отверждающий агент в количестве 0–10 частей по массе, загуститель в количестве 0–10 частей по массе, ингибитор плесени в количестве 0–5 частей по массе, смачивающий и выравнивающий агент в количестве 0–2 частей по массе, модификатор для улучшения тактильных ощущений в количестве 0–5 частей по массе, пигмент на водной основе в количестве 0–20 частей по массе;7. The method according to any one of paragraphs. 1-6, in which the mixture from step 1) additionally contains at least one of: an antifoam agent in an amount of 0-1 parts by weight, a curing agent in an amount of 0-10 parts by weight, a thickener in an amount of 0-10 parts by weight, mold inhibitor 0-5 parts by weight, wetting and leveling agent 0-2 parts by weight, tactile modifier 0-5 parts by weight, water-based pigment 0-20 parts by weight ; предпочтительно смесь со стадии 1) дополнительно содержит по меньшей мере одно из: противовспениватель в количестве 0,1–1 частей по массе, отверждающий агент в количестве 0,1–10 частей по массе, загуститель в количестве 0,1–10 частей по массе, ингибитор плесени в количестве 0,1–5 частей по массе, смачивающий и выравнивающий агент в количестве 0,1–2 частей по массе, модификатор для улучшения тактильных ощущений в количестве 0,1–5 частей по массе, пигмент на водной основе в количестве 0,1–20 частей по массе.preferably the mixture from step 1) additionally contains at least one of: antifoam agent in the amount of 0.1-1 parts by weight, curing agent in the amount of 0.1-10 parts by weight, thickener in the amount of 0.1-10 parts by weight , mold inhibitor 0.1-5 parts by weight, wetting and leveling agent 0.1-2 parts by weight, tactile modifier 0.1-5 parts by weight, water-based pigment in amount of 0.1-20 parts by weight. 8. Способ по любому из пп. 1–7, в котором на стадии 4) носитель нагревают до 100–180°C в течение 10–300 секунд; предпочтительно носитель нагревают до 120–160°C в течение 60–120 секунд; предпочтительно носитель нагревают до 130–150°C в течение 60–90 секунд; предпочтительно носитель нагревают до 140–150°C в течение 60–80 секунд.8. The method according to any one of paragraphs. 1–7, in which at stage 4) the carrier is heated to 100–180°C for 10–300 seconds; preferably the carrier is heated to 120-160°C for 60-120 seconds; preferably the carrier is heated to 130-150°C for 60-90 seconds; preferably the carrier is heated to 140-150°C for 60-80 seconds. 9. Способ по п. 7, в котором отверждающий агент включает по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из поликарбодиимида, полиизоцианата, блокированного полиизоцианата, азиридина и аминосмолы; противовспениватель представляет собой кремнийорганический противовспениватель; смачивающий и выравнивающий агент представляет собой кремнийорганический смачивающий и выравнивающий агент; модификатор для улучшения тактильных ощущений включает по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из высокомолекулярных кремнийорганических соединений, порошкообразного воска, восковой эмульсии, коллоидной или осажденной двуокиси кремния и жидкости для их диспергирования; ингибитор плесени включает органический или неорганический диспергируемый в воде ингибитор плесени; загуститель включает по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из полиуретанового ассоциативного загустителя, набухающего в щелочной среде акрилового загустителя, целлюлозного загустителя и неорганического загустителя.9. The method according to p. 7, in which the curing agent includes at least one selected from the group consisting of polycarbodiimide, polyisocyanate, blocked polyisocyanate, aziridine and amino resin; the defoamer is a silicone defoamer; the wetting and leveling agent is a silicone wetting and leveling agent; the modifier for improving tactile sensations includes at least one selected from the group consisting of high molecular weight organosilicon compounds, wax powder, wax emulsion, colloidal or precipitated silicon dioxide and a liquid for dispersing them; the mold inhibitor includes an organic or inorganic water-dispersible mold inhibitor; the thickener comprises at least one selected from the group consisting of a polyurethane associative thickener, an alkali-swellable acrylic thickener, a cellulose thickener, and an inorganic thickener. 10. Способ по п. 1, в котором соотношение размера расширенных терморасширяющихся микросфер на стадии 4) и размера нерасширенных терморасширяющихся микросфер на стадии 1) составляет от 2 до 10.10. The method of claim 1, wherein the ratio of the size of the expanded thermally expandable microspheres in step 4) to the size of the non-expanded thermally expandable microspheres in step 1) is between 2 and 10. 11. Способ по любому из пп. 1–10, в котором композиционный материал с закрытыми порами содержит множество закрытых полостей и полимерных стенок, которые отделяют закрытые полости друг от друга;11. The method according to any one of paragraphs. 1-10, in which the closed cell composite material contains a plurality of closed cavities and polymeric walls that separate the closed cavities from each other; при этом диапазон размеров закрытых полостей составляет от 50 мкм до 300 мкм, предпочтительно диапазон размеров закрытых полостей составляет от 60 мкм до 200 мкм, еще более предпочтительно диапазон размеров закрытых полостей составляет от 80 мкм до 120 мкм;wherein the size range of the closed cavities is 50 µm to 300 µm, preferably the size range of the closed cavities is 60 µm to 200 µm, even more preferably the size range of the closed cavities is 80 µm to 120 µm; и соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 16; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 33; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 83; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 166; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 333; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 417; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 556; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 833.and the ratio of the total volume of closed cavities and the total volume of the polymer walls is more than 16; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities and the total volume of the polymer walls is more than 33; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities to the total volume of the polymer walls is greater than 83; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities to the total volume of the polymer walls is greater than 166; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities to the total volume of the polymer walls is greater than 333; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities and the total volume of the polymer walls is more than 417; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities to the total volume of the polymer walls is greater than 556; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities to the total volume of the polymer walls is greater than 833. 12. Способ по любому из пп. 1–10, в котором композиционный материал с закрытыми порами представляет собой термоизоляционный материал, причем термоизоляционный материал содержит множество закрытых полостей и полимерных стенок, которые отделяют закрытые полости друг от друга, при этом, если толщина термоизоляционного материала составляет 1 мм, величина в единицах кло термоизоляционного материала больше или равняется 0,50, или больше или равняется 0,60, или больше или равняется 1,0, или больше или равняется 1,5.12. The method according to any one of paragraphs. 1-10, in which the closed-cell composite material is a thermal insulation material, and the thermal insulation material contains a plurality of closed cavities and polymer walls that separate the closed cavities from each other, while if the thickness of the thermal insulation material is 1 mm, the value in units of clo thermal insulation material is greater than or equal to 0.50, or greater than or equal to 0.60, or greater than or equal to 1.0, or greater than or equal to 1.5. 13. Способ по любому из пп. 1–10, в котором композиционный материал с закрытыми порами состоит из множества закрытых полостей и полимерных стенок, которые отделяют закрытые полости друг от друга, при этом диапазон размеров закрытых полостей составляет от 20 мкм до 800 мкм, предпочтительно диапазон размеров закрытых полостей составляет от 50 мкм до 300 мкм, предпочтительно диапазон размеров закрытых полостей составляет от 60 мкм до 200 мкм, еще более предпочтительно диапазон размеров закрытых полостей составляет от 80 мкм до 120 мкм;13. The method according to any one of paragraphs. 1-10, in which the closed cell composite material consists of a plurality of closed cavities and polymer walls that separate the closed cavities from each other, while the size range of the closed cavities is from 20 µm to 800 µm, preferably the size range of the closed cavities is from 50 µm to 300 µm, preferably the size range of closed cavities is from 60 µm to 200 µm, even more preferably the size range of closed cavities is from 80 µm to 120 µm; при этом плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 5 кг/м3 до 300 кг/м3, предпочтительно плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 10 кг/м3 до 200 кг/м3, предпочтительно плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 20 кг/м3 до 150 кг/м3, предпочтительно плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 30 кг/м3 до 100 кг/м3, предпочтительно плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 40 кг/м3 до 90 кг/м3, предпочтительно плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 50 кг/м3 до 80 кг/м3, предпочтительно плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 60 кг/м3 до 80 кг/м3.wherein the density of the closed cell composite material is from 5 kg/m 3 to 300 kg/m 3 , preferably the density of the closed cell composite material is from 10 kg/m 3 to 200 kg/m 3 , preferably the density of the closed cell composite material is from 20 kg/m 3 to 150 kg/m 3 , preferably the density of the closed cell composite material is from 30 kg/m 3 to 100 kg/m 3 , preferably the density of the closed cell composite material is from 40 kg/m 3 to 90 kg/m 3 , preferably the density of the closed cell composite is 50 kg/m 3 to 80 kg/m 3 , preferably the density of the closed cell composite is 60 kg/m 3 to 80 kg/m 3 . 14. Термоизоляционный или шумоизоляционный композиционный материал с закрытыми порами, где композиционный материал с закрытыми порами содержит носитель и полимерный слой, сформированный на носителе, причем полимерный слой содержит множество закрытых полостей и полимерных стенок, которые отделяют закрытые полости друг от друга; 14. A thermally insulating or noise-insulating closed-cell composite material, where the closed-cell composite material contains a carrier and a polymer layer formed on the carrier, and the polymer layer contains a plurality of closed cavities and polymer walls that separate the closed cavities from each other; при этом полимерные стенки содержат термопластичный или термоотверждающийся полимер на внутренней стороне относительно закрытых полостей, и полимерные стенки содержат диспергируемую в воде смолу на внешней стороне относительно закрытых полостей;wherein the polymer walls contain a thermoplastic or thermoset polymer on the inside of the relatively closed cavities, and the polymer walls contain a water-dispersible resin on the outside of the relatively closed cavities; при этом диапазон размеров закрытых полостей составляет от 20 мкм до 800 мкм;while the range of sizes of closed cavities is from 20 microns to 800 microns; и соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 16;and the ratio of the total volume of closed cavities and the total volume of the polymer walls is more than 16; и толщина полимерных стенок составляет от 0,01 мкм до 5 мкм;and the thickness of the polymer walls is from 0.01 µm to 5 µm; при этом диспергируемая в воде смола включает по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из диспергируемой в воде полиуретановой смолы, диспергируемой в воде акриловой смолы, диспергируемой в воде модифицированной полиуретаном акриловой смолы, бутилцианидной эмульсии, хлоропренового латекса и поливинилацетатного латекса;wherein the water-dispersible resin comprises at least one selected from the group consisting of water-dispersible polyurethane resin, water-dispersible acrylic resin, water-dispersible polyurethane-modified acrylic resin, butyl cyanide emulsion, chloroprene latex, and polyvinyl acetate latex; при этом носитель включает по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из тканого материала, нетканого материала, кожи и эластичной пленки.wherein the carrier includes at least one selected from the group consisting of woven material, non-woven material, leather and elastic film. 15. Композиционный материал с закрытыми порами по п. 14, где диапазон размеров закрытых полостей составляет от 50 мкм до 300 мкм, предпочтительно диапазон размеров закрытых полостей составляет от 60 мкм до 200 мкм, еще более предпочтительно диапазон размеров закрытых полостей составляет от 80 мкм до 120 мкм;15. The closed cell composite material of claim 14, wherein the closed cavity size range is 50 µm to 300 µm, preferably the closed cavity size range is 60 µm to 200 µm, even more preferably the closed cavity size range is 80 µm to 120 µm; и соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 33; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 83; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 166; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 333; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 417; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 556; предпочтительно соотношение общего объема закрытых полостей и общего объема полимерных стенок составляет более 833.and the ratio of the total volume of closed cavities and the total volume of the polymer walls is more than 33; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities to the total volume of the polymer walls is greater than 83; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities to the total volume of the polymer walls is greater than 166; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities to the total volume of the polymer walls is greater than 333; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities and the total volume of the polymer walls is more than 417; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities to the total volume of the polymer walls is greater than 556; preferably, the ratio of the total volume of the closed cavities to the total volume of the polymer walls is greater than 833. 16. Композиционный материал с закрытыми порами по п. 14 или 15, где композиционный материал с закрытыми порами состоит из множества закрытых полостей и полимерных стенок, которые отделяют закрытые полости друг от друга.16. The closed cell composite material of claim 14 or 15, wherein the closed cell composite material consists of a plurality of closed cavities and polymeric walls that separate the closed cavities from each other. 17. Композиционный материал с закрытыми порами по любому из пп. 14-16, в котором толщина полимерных стенок составляет от 0,02 мкм до 2 мкм; предпочтительно толщина полимерных стенок составляет от 0,03 мкм до 1,0 мкм; предпочтительно толщина полимерных стенок составляет от 0,04 мкм до 0,8 мкм; предпочтительно толщина полимерных стенок составляет от 0,05 мкм до 0,6 мкм; предпочтительно толщина полимерных стенок составляет от 0,1 мкм до 0,5 мкм.17. Composite material with closed pores according to any one of paragraphs. 14-16, in which the thickness of the polymer walls is from 0.02 microns to 2 microns; preferably the thickness of the polymer walls is from 0.03 μm to 1.0 μm; preferably the thickness of the polymer walls is from 0.04 µm to 0.8 µm; preferably the thickness of the polymer walls is from 0.05 µm to 0.6 µm; preferably, the thickness of the polymer walls is between 0.1 µm and 0.5 µm. 18. Композиционный материал с закрытыми порами по любому из пп. 14-16, в котором форма закрытых полостей включает сферическую, псевдосферическую и неправильную формы.18. Composite material with closed pores according to any one of paragraphs. 14-16, in which the shape of the closed cavities includes spherical, pseudospherical, and irregular shapes. 19. Композиционный материал с закрытыми порами по любому из пп. 14-16, в котором закрытые полости образованы в результате увеличения диаметра нерасширенных терморасширяющихся микросфер в 2–10 раз.19. Composite material with closed pores according to any one of paragraphs. 14-16, in which closed cavities are formed as a result of an increase in the diameter of non-expanded thermally expanding microspheres by 2–10 times. 20. Композиционный материал с закрытыми порами по любому из пп. 14-16, где композиционный материал с закрытыми порами представляет собой термоизоляционный материал, при этом, если толщина термоизоляционного материала составляет 0,2–3,0 мм, величина в единицах кло термоизоляционного материала составляет от 0,1 до 3,0.20. Composite material with closed pores according to any one of paragraphs. 14-16, where the closed cell composite material is a thermal insulation material, wherein if the thickness of the thermal insulation material is 0.2 to 3.0 mm, the clo value of the thermal insulation material is from 0.1 to 3.0. 21. Композиционный материал с закрытыми порами по любому из пп. 14-16, в котором полимерные стенки имеют трехслойную структуру, при этом трехслойная структура содержит два внешних слоя и промежуточный слой, расположенный между двумя внешними слоями, при этом материалы двух внешних слоев являются одинаковыми, и материалы двух внешних слоев являются отличными от материала промежуточного слоя, расположенного между двумя внешними слоями.21. Composite material with closed pores according to any one of paragraphs. 14-16, in which the polymer walls have a three-layer structure, while the three-layer structure contains two outer layers and an intermediate layer located between the two outer layers, while the materials of the two outer layers are the same, and the materials of the two outer layers are different from the material of the intermediate layer located between the two outer layers. 22. Термоизоляционный или шумоизоляционный композиционный материал с закрытыми порами, где композиционный материал с закрытыми порами содержит носитель и полимерный слой, сформированный на носителе, причем полимерный слой содержит множество закрытых полостей и полимерных стенок, которые отделяют закрытые полости друг от друга; 22. A thermally insulating or noise-insulating closed-cell composite material, where the closed-cell composite material contains a carrier and a polymer layer formed on the carrier, and the polymer layer contains a plurality of closed cavities and polymer walls that separate the closed cavities from each other; при этом полимерные стенки имеют трехслойную структуру, при этом трехслойная структура содержит два внешних слоя и промежуточный слой, расположенный между двумя внешними слоями, при этом материалы двух внешних слоев являются одинаковыми, и материалы двух внешних слоев являются отличными от материала промежуточного слоя, расположенного между двумя внешними слоями;at the same time, the polymer walls have a three-layer structure, while the three-layer structure contains two outer layers and an intermediate layer located between the two outer layers, while the materials of the two outer layers are the same, and the materials of the two outer layers are different from the material of the intermediate layer located between the two outer layers; при этом материал двух внешних слоев представляет собой полимер из терморасширяющихся микросфер и материал промежуточного слоя, расположенного между двумя внешними слоями, представляет собой полимер, полученный из диспергируемой в воде смолы;wherein the material of the two outer layers is a thermally expandable microsphere polymer and the material of the intermediate layer located between the two outer layers is a polymer obtained from a water-dispersible resin; при этом диспергируемая в воде смола включает по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из диспергируемой в воде полиуретановой смолы, диспергируемой в воде акриловой смолы, диспергируемой в воде модифицированной полиуретаном акриловой смолы, бутилцианидной эмульсии, хлоропренового латекса и поливинилацетатного латекса;wherein the water-dispersible resin comprises at least one selected from the group consisting of water-dispersible polyurethane resin, water-dispersible acrylic resin, water-dispersible polyurethane-modified acrylic resin, butyl cyanide emulsion, chloroprene latex, and polyvinyl acetate latex; при этом носитель включает по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из тканого материала, нетканого материала, кожи и эластичной пленки;wherein the carrier includes at least one selected from the group consisting of woven material, non-woven material, leather and elastic film; при этом диапазон размеров закрытых полостей составляет от 20 мкм до 800 мкм;while the range of sizes of closed cavities is from 20 microns to 800 microns; при этом плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 5 кг/м3 до 100 кг/м3.while the density of the composite material with closed pores is from 5 kg/m 3 to 100 kg/m 3 . 23. Композиционный материал с закрытыми порами по п. 22, где диапазон размеров закрытых полостей составляет от 50 мкм до 300 мкм, предпочтительно диапазон размеров закрытых полостей составляет от 60 мкм до 200 мкм, еще более предпочтительно диапазон размеров закрытых полостей составляет от 80 мкм до 120 мкм; и23. The closed cell composite material of claim 22, wherein the size range of the closed cavities is 50 µm to 300 µm, preferably the size range of the closed cavities is 60 µm to 200 µm, even more preferably the size range of the closed cavities is 80 µm to 120 µm; and плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 10 кг/м3 до 100 кг/м3, предпочтительно плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 20 кг/м3 до 100 кг/м3, предпочтительно плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 30 кг/м3 до 100 кг/м3, предпочтительно плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 40 кг/м3 до 90 кг/м3, предпочтительно плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 50 кг/м3 до 80 кг/м3, предпочтительно плотность композиционного материала с закрытыми порами составляет от 60 кг/м3 до 80 кг/м3.the density of the closed cell composite material is from 10 kg/m 3 to 100 kg/m 3 , preferably the density of the closed cell composite material is from 20 kg/m 3 to 100 kg/m 3 , preferably the density of the closed cell composite material is from 30 kg/m 3 to 100 kg/m 3 , preferably the density of the closed cell composite is 40 kg/m 3 to 90 kg/m 3 , preferably the density of the closed cell composite is 50 kg/m 3 to 80 kg /m 3 , preferably the density of the closed cell composite material is from 60 kg/m 3 to 80 kg/m 3 . 24. Композиционный материал с закрытыми порами по п. 22 или 23, где композиционный материал с закрытыми порами состоит из множества закрытых полостей и полимерных стенок, которые отделяют закрытые полости друг от друга.24. The closed cell composite material of claim 22 or 23, wherein the closed cell composite material consists of a plurality of closed cavities and polymeric walls that separate the closed cavities from one another. 25. Композиционный материал с закрытыми порами по п. 22 или 23, в котором толщина полимерных стенок составляет от 0,01 мкм до 5 мкм; предпочтительно толщина полимерных стенок составляет от 0,02 мкм до 2 мкм; предпочтительно толщина полимерных стенок составляет от 0,03 мкм до 1,0 мкм; предпочтительно толщина полимерных стенок составляет от 0,04 мкм до 0,8 мкм; предпочтительно толщина полимерных стенок составляет от 0,05 мкм до 0,6 мкм; предпочтительно толщина полимерных стенок составляет от 0,1 мкм до 0,5 мкм.25. Composite material with closed pores according to claim 22 or 23, in which the thickness of the polymer walls is from 0.01 microns to 5 microns; preferably the thickness of the polymer walls is from 0.02 μm to 2 μm; preferably the thickness of the polymer walls is from 0.03 μm to 1.0 μm; preferably the thickness of the polymer walls is from 0.04 µm to 0.8 µm; preferably the thickness of the polymer walls is from 0.05 µm to 0.6 µm; preferably, the thickness of the polymeric walls is between 0.1 µm and 0.5 µm. 26. Композиционный материал с закрытыми порами по любому из пп. 14–25, где теплопроводность композиционного материала с закрытыми порами составляет менее 0,030 Вт/м⋅K; предпочтительно теплопроводность композиционного материала с закрытыми порами составляет менее 0,025 Вт/м⋅K; предпочтительно теплопроводность композиционного материала с закрытыми порами составляет менее 0,020 Вт/м⋅K; предпочтительно теплопроводность композиционного материала с закрытыми порами составляет менее 0,016 Вт/м⋅K.26. Composite material with closed pores according to any one of paragraphs. 14–25, where the thermal conductivity of the closed cell composite material is less than 0.030 W/m⋅K; preferably, the thermal conductivity of the closed cell composite material is less than 0.025 W/m⋅K; preferably, the thermal conductivity of the closed cell composite material is less than 0.020 W/m⋅K; preferably, the thermal conductivity of the closed cell composite material is less than 0.016 W/m⋅K.
RU2021100794A 2018-09-10 2019-09-09 Composite material with closed pores, heat-insulating material, soundproof material and their manufacturing method RU2779210C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811051379.3 2018-09-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2779210C1 true RU2779210C1 (en) 2022-09-05

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1354085A (en) * 2000-10-23 2002-06-19 松下电工株式会社 Laminated board with stripping surface layer and method for stripping surface layer from laminated board
RU2374281C1 (en) * 2008-08-18 2009-11-27 Воробьев Евгений Николаевич Anticorrosion and heat-insulating coating based on hollow microspheres
RU2389736C2 (en) * 2005-12-21 2010-05-20 Акцо Нобель Н.В. Chemical composition and method
RU2432202C2 (en) * 2006-06-08 2011-10-27 Акцо Нобель Н.В. Microspheres
RU2575263C2 (en) * 2010-12-28 2016-02-20 Кимберли-Кларк Ворлдвайд, Инк. Substrate, containing foamed useful agents and method for thereof obtaining
CN106591504A (en) * 2017-01-12 2017-04-26 东莞市天熠皮业科技股份有限公司 Production process for preparing leather by virtue of numerical control cutting machine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1354085A (en) * 2000-10-23 2002-06-19 松下电工株式会社 Laminated board with stripping surface layer and method for stripping surface layer from laminated board
RU2389736C2 (en) * 2005-12-21 2010-05-20 Акцо Нобель Н.В. Chemical composition and method
RU2432202C2 (en) * 2006-06-08 2011-10-27 Акцо Нобель Н.В. Microspheres
RU2374281C1 (en) * 2008-08-18 2009-11-27 Воробьев Евгений Николаевич Anticorrosion and heat-insulating coating based on hollow microspheres
RU2575263C2 (en) * 2010-12-28 2016-02-20 Кимберли-Кларк Ворлдвайд, Инк. Substrate, containing foamed useful agents and method for thereof obtaining
CN106591504A (en) * 2017-01-12 2017-04-26 东莞市天熠皮业科技股份有限公司 Production process for preparing leather by virtue of numerical control cutting machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11814784B2 (en) Closed porous composite material, thermal insulation material, sound insulation material, and manufacturing method thereof
US20160298291A1 (en) Skin material
RU2440247C1 (en) Refractory materials
JP5496389B2 (en) Skin material
KR20180107245A (en) Infrared-transparent porous polymeric fabrics for body cooling and heating
JPS59145138A (en) Three layer structure blank
CN104015414A (en) Aerogel composite fabric utilizing aqueous adhesive and preparation method thereof
Basuk et al. Moisture management properties of textiles and its evaluation
Özek Development of waterproof breathable coatings and laminates
EP3034687B1 (en) Layered flexible material for breathability increase and moisture control
RU2779210C1 (en) Composite material with closed pores, heat-insulating material, soundproof material and their manufacturing method
Shim et al. Effect of ceramics on the physical and thermo-physiological performance of warm-up suit
Park et al. Surface properties studies of MPCMs containing fabrics for thermo-regulating textiles
US20180320307A1 (en) Composite aerogel coating for textile applications
JP2008546876A (en) Liquid impervious material
JP6679628B2 (en) Functional fabric and method for producing the same
JP2017185795A (en) Fiber structure and method for producing the same
JP4163682B2 (en) Moisture transpiration composite material and its product
JP2019001973A (en) Polyurethane foam having heat storage cooling storage function
KR100658095B1 (en) A breathable and waterproof fabric with enhanced thermal properties, and a process of preparing for the same
Midha et al. Smart breathable coatings for textiles
Mazari et al. Effect of perforated polyurethane foam on moisture permeability for car seat comfort
JPH0516976Y2 (en)
Faizal et al. Thermodynamic analysis of human heat and mass transfer and their impact on thermal comfort–A review
Pan Some Riddles in Clothing Thermal Behaviors