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日立化成在气凝胶材料方面的研究进展-气凝胶保温材料为你呈现

时间:2020-07-23     作者:贝来气凝胶品牌【转载】   来自:气凝胶创新应用推进中心

近日,中国国家知识产权局公开了一篇日立化成株式会社关于气凝胶材料的专利申请(申请公布号CN 106029760),引起了气凝胶材料行业的关注。

这家“Workingon Wonders”的日本材料企业,在气凝胶材料研发方面有哪些进展呢?小编带大家来扒一扒这篇专利。

该专利相比于气凝胶材料常规研究方法有两大创新点:

创新点一:微观结构控制

在日立化成株式会社公开的这篇专利(申请公布号CN106029760)中,制备出的气凝胶材料可用如下化学式表示骨架、支柱部和桥接部:

image.png

其中,R1R2各自独立地表示烷基或芳基,R3R4各自独立地表示亚烷基。R5R6R7R8各自独立地表示烷基或芳基,ac各自独立地表示13000的整数,b表示150的整数。

左边气凝胶的骨架结构形成了材料低热导率和柔软性。其中,R1R2,可以各自独立的是碳原子数为16的烷基、苯基等,例如甲基等。此外,R3R4,各自独立地可举出碳原子数为16的亚烷基等,例如亚乙基、亚丙基等。

右边结构中,R5R6R7R8各自独立地表示烷基或芳基,例如苯基、取代苯基等。而取代苯基的取代基,可以是烷基、乙烯基、巯基、氨基、硝基、氰基等。

这样的结构控制方式所制备的气凝胶材料具有如下特点:

125℃时的热导率小于或等于0.03W/m•K

2)压缩弹性模量小于或等于2MPa

3)最大压缩变形率大于或等于80%,且变形恢复率大于或等于90%;

4)既可以在低于溶剂的临界温度和压力下制备,也可以在超临界条件下制备。

        创新点二:微观结构表征方法

       在该项专利中,采用DD/MAS法对气凝胶材料的微观结构进行表征。在该法测得的29Si-NMR光谱中,规定了硅键单元QTD。通过调节信号面积比Q+TD,对绝热性和生产性进行控制。

其中,Q:与一个硅原子结合的氧原子为四个的含硅键单元;

T:与一个硅原子结合的氧原子为三个且氢原子或一价有机基团为一个的含硅键单元;

D:与一个硅原子结合的氧原子为两个且氢原子或一价有机基团为两个的含硅键单元;

所述有机基团是与硅原子结合的原子为碳原子的一价有机基团。

信号面积之比Q+TD10.0110.5,通过使信号面积比大于或等于10.01,从而有易于获得更优异的柔软性的倾向;通过使信号面积比小于或等于10.5,从而有易于获得更低的热导率的倾向。

采用DD/MAS法对气凝胶材料微观结构的表征方式,可以对气凝胶微观结构及性能进行更精准的控制,值得在气凝胶研发中推广。




(气凝胶创新应用推进中心版权所有,转载请注明出处。)

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