【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于热绝缘、特别是用于多单元电池(multi-cell)的可再充电电池(batteries)的气凝胶共混物组合物。
技术介绍
1、气凝胶颗粒可具有非常低的密度、高的孔隙率、以及小的孔隙直径。气凝胶(且特别是二氧化硅气凝胶)展现出低的密度和低的热导率，使得其可用作绝缘性材料。气凝胶可通过从水凝胶移除溶剂而形成，例如通过超临界干燥技术或经由与环境压力干燥相结合的溶剂置换。二氧化硅气凝胶典型地是亲水性的，但可以通过使用特定的处理剂来赋予疏水性。
2、在最广泛的意义上(即，当被认为是“具有空气作为分散剂的凝胶”时)，气凝胶是通过干燥合适的凝胶来制造。当在此意义上使用时，术语“气凝胶”包括在较窄的意义上的气凝胶，例如干凝胶和冷冻凝胶(cryogels)。如果在高于临界温度的温度下并且从高于临界压力的压力开始从凝胶移除液体，则该凝胶被指定为在较窄的意义上的气凝胶。与此相反，如果从凝胶亚临界地移除液体(例如形成液体-蒸气界面相)，则所得的凝胶在许多情况下被称作干凝胶。应当注意，根据本专利技术的凝胶是气凝胶，因为其是具有空气作为分散介质的凝胶。
3、绝缘制品用于各种应用中以提供绝缘层。例如，绝缘制品或热控制部件(例如呈面板或毯的形式)用于包括但不限于建筑、冷冻机、材料处理(例如，用于使管道绝缘)和可再充电电池的应用中。这些绝缘制品可采用气凝胶和/或其它颗粒来阻碍热传导性、抑制经由红外辐射的热损失、并提供其它合乎期望的性质。此外，它们可具有额外的组分(例如玻璃纤维)以提供额外的功能(例如机械完整性和阻燃性)。
4、热控制部件的提供非热绝缘功能的组分(components，组件)降低了由制品提供的热绝缘程度。因此，期望具有这样的热控制部件，在该热控制部件中，绝缘性颗粒被配制以补偿其它组分对热性能的影响。
技术实现思路
1、热控制部件，其包含以下的混合物：a)具有在0.1mm-5mm的范围内的粒度的二氧化硅气凝胶颗粒和b)具有至少30的甲醇值及100微米或更低的粒度d50的疏水性的含二氧化硅的颗粒，所述混合物具有含二氧化硅的颗粒的带有至少两个峰的粒度分布。所述二氧化硅气凝胶颗粒和疏水性的含二氧化硅的颗粒以1:99-99:1的比率存在；且所述热控制部件具有在25℃下的5-30mw/m.k的热导率和10mm的最大厚度。
2、所述疏水性的含二氧化硅的颗粒可选自二氧化硅气凝胶、热解法二氧化硅、经硅处理的炭黑、覆盖有二氧化硅的炭黑、热解法混合金属氧化物、沉淀法二氧化硅、二氧化硅-炭黑复合颗粒、稻壳二氧化硅、以及溶胶-凝胶法二氧化硅。例如，所述疏水性的含二氧化硅的颗粒可选自二氧化硅气凝胶、热解法二氧化硅、以及溶胶-凝胶法二氧化硅。所述疏水性的含二氧化硅的颗粒可通过硅酮流体、环状硅氧烷、疏水性的硅烷、经官能化的硅烷、或硅氮烷进行疏水化。所述疏水性的含二氧化硅的颗粒可为具有30-550m2/g、优选地30-250m2/g的表面积的疏水性的热解法二氧化硅颗粒。
3、所述疏水性的硅烷可为r4-nsixn，其中n为1-3，每个r独立地选自氢、c1-c30支化和直链的烷基或烯基、c3-c18卤代烷基、c3-c10环烷基、和c6-c14芳族基团，且各x独立地为c1-c18支化或直链的烷氧基或卤根。所述经官能化的硅烷可包括选自以下的至少一个官能团：丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氨基、酸酐、环氧、卤素、羟基、硫、乙烯基、异氰酸酯、及其组合。所述疏水性的含二氧化硅的颗粒的粒度d50可为0.1微米-100微米。
4、所述混合物可进一步包括纤维。所述纤维可为玻璃纤维、陶瓷纤维、合成聚合物纤维、碳纤维、天然聚合物纤维、矿物棉、或者这些中的两种或更多种的混合物。所述纤维可被黑化(blackened)或覆盖有金属。
5、所述热控制部件中所存在的二氧化硅气凝胶的至少一部分可结合有遮光剂。所述二氧化硅气凝胶的至少一部分可覆盖有或浸渍有吸热材料。所述混合物可进一步包括选自以下的一种或多种组分：纤维、遮光剂、滞火剂、吸热材料、相变材料、粘合剂、消泡剂、分散剂、乳化剂、表面活性剂、以及絮凝剂。
6、所述热控制部件可进一步包括包含以下的片材或毡(mat)：硅树脂、聚偏氟乙烯、氯化聚乙烯、芳酰胺纤维、或芳酰胺气凝胶。所述热控制部件可进一步包括封装有所述混合物的包封物。所述热控制部件可具有毯或压制垫(pad)的形式。所述热控制部件可满足ul94v0的规范。
7、应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述都仅是示例性和解释性的，并且，旨在提供对所要求保护的本专利技术的进一步解释。
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1.热控制部件，其包含以下的混合物：a)具有在0.1mm-5mm的范围内的粒度的二氧化硅气凝胶颗粒和b)具有至少30的甲醇值及100微米或更低的粒度D50的疏水性的含二氧化硅的颗粒，所述混合物具有含二氧化硅的颗粒的带有至少两个峰的粒度分布，
2.权利要求1的热控制部件，其中，所述疏水性的含二氧化硅的颗粒选自二氧化硅气凝胶、热解法二氧化硅、经硅处理的炭黑、覆盖有二氧化硅的炭黑、热解法混合金属氧化物、沉淀法二氧化硅、二氧化硅-炭黑复合颗粒、稻壳二氧化硅、以及溶胶-凝胶法二氧化硅。
3.前述权利要求中任一项的热控制部件，其中，所述疏水性的含二氧化硅的颗粒选自二氧化硅气凝胶、热解法二氧化硅、沉淀法二氧化硅、和溶胶-凝胶法二氧化硅。
4.前述权利要求中任一项的热控制部件，其中，所述疏水性的含二氧化硅的颗粒通过硅酮流体、环状硅氧烷、疏水性的硅烷、经官能化的硅烷、或硅氮烷进行疏水化。
5.前述权利要求中任一项的热控制部件，其中，所述疏水性的含二氧化硅的颗粒是具有30-550m2/g、优选地30-250m2/g的表面积的疏水性的热解法二氧化硅颗粒。
6.前述权利要求中任一项的热控制部件，其中，所述疏水性的硅烷是：R4-nSiXn，其中n为1-3，每个R独立地选自氢、C1-C30支化和直链的烷基或烯基、C3-C18卤代烷基、C3-C10环烷基、和C6-C14芳族基团，且各X独立地为C1-C18支化或直链的烷氧基或卤根。
7.前述权利要求中任一项的热控制部件，其中，所述经官能化的硅烷包含选自以下的至少一个官能团：丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氨基、酸酐、环氧、卤素、羟基、硫、乙烯基、异氰酸酯、及其组合。
8.前述权利要求中任一项的热控制部件，其中，所述疏水性的含二氧化硅的颗粒的粒度D50为0.1微米-100微米。
9.前述权利要求中任一项的热控制部件，其中，所述混合物进一步包含纤维。
10.前述权利要求中任一项的热控制部件，其中，所述纤维为玻璃纤维、陶瓷纤维、合成聚合物纤维、碳纤维、天然聚合物纤维、矿物棉、或者这些中的两种或更多种的混合物。
11.前述权利要求中任一项的热控制部件，其中，所述纤维被黑化或覆盖有金属。
12.前述权利要求中任一项的热控制部件，其中，所述热控制部件中所存在的所述二氧化硅气凝胶的至少一部分结合有遮光剂。
13.前述权利要求中任一项的热控制部件，其中，所述二氧化硅气凝胶的至少一部分覆盖有或浸渍有吸热材料。
14.前述权利要求中任一项的热控制部件，其中，所述混合物进一步包含选自以下的一种或多种组分：纤维、遮光剂、滞火剂、吸热材料、相变材料、粘合剂、消泡剂、分散剂、乳化剂、表面活性剂、以及絮凝剂。
15.前述权利要求中任一项的热控制部件，进一步含有包含以下的板或毡：硅树脂、聚偏氟乙烯、氯化聚乙烯、芳酰胺纤维、或芳酰胺气凝胶。
16.前述权利要求中任一项的热控制部件，进一步包含封装有所述混合物的包封物。
17.前述权利要求中任一项的热控制部件，其中，所述热控制部件具有毯或压制垫的形式。
18.前述权利要求中任一项的热控制部件，其中，所述热控制部件满足UL94 V0的规范。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.热控制部件，其包含以下的混合物：a)具有在0.1mm-5mm的范围内的粒度的二氧化硅气凝胶颗粒和b)具有至少30的甲醇值及100微米或更低的粒度d50的疏水性的含二氧化硅的颗粒，所述混合物具有含二氧化硅的颗粒的带有至少两个峰的粒度分布，
2.权利要求1的热控制部件，其中，所述疏水性的含二氧化硅的颗粒选自二氧化硅气凝胶、热解法二氧化硅、经硅处理的炭黑、覆盖有二氧化硅的炭黑、热解法混合金属氧化物、沉淀法二氧化硅、二氧化硅-炭黑复合颗粒、稻壳二氧化硅、以及溶胶-凝胶法二氧化硅。
3.前述权利要求中任一项的热控制部件，其中，所述疏水性的含二氧化硅的颗粒选自二氧化硅气凝胶、热解法二氧化硅、沉淀法二氧化硅、和溶胶-凝胶法二氧化硅。
4.前述权利要求中任一项的热控制部件，其中，所述疏水性的含二氧化硅的颗粒通过硅酮流体、环状硅氧烷、疏水性的硅烷、经官能化的硅烷、或硅氮烷进行疏水化。
5.前述权利要求中任一项的热控制部件，其中，所述疏水性的含二氧化硅的颗粒是具有30-550m2/g、优选地30-250m2/g的表面积的疏水性的热解法二氧化硅颗粒。
6.前述权利要求中任一项的热控制部件，其中，所述疏水性的硅烷是：r4-nsixn，其中n为1-3，每个r独立地选自氢、c1-c30支化和直链的烷基或烯基、c3-c18卤代烷基、c3-c10环烷基、和c6-c14芳族基团，且各x独立地为c1-c18支化或直链的烷氧基或卤根。
7.前述权利要求中任一项的热控制部件，其中，所述经官能化的硅烷包含选自以下的至少一个官能团：丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓峰，P·F·佩斯卡托雷，A·M·桑切斯加西亚，C·班农，
申请(专利权)人：卡博特公司，
类型：发明
国别省市：
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