膠可具有允許它們形成含水漿液的任何粒子尺寸。所述氣凝膠可具有窄 的或者寬的粒子尺寸分布,W及可為粉碎的粉末或者較大大塊的形式。較大的片的直徑可 從約Imm至接近所述拉厚度的尺寸,W及粉碎的氣凝膠可具有Imm或者更小的平均粒子尺 寸直徑。所述大的片可具有球形形狀,不過(guò)所述氣凝膠大塊可具有任何形狀。氣凝膠粒子 的直徑沿著所給粒子中的最長(zhǎng)橫截線測(cè)量。平均氣凝膠粒子直徑可小于約4. 0mm、小于約 1. 0mm、小于約0. 5mm或者小于約0. 2mm。在一些實(shí)施方案中,平均粒子直徑的范圍為0.Olmm 至1mm、0. 7至1. 2mm或者0. 05mm至0. 9mm。在一些實(shí)施方案中,所有氣凝膠粒子可具有小 于4. 0mm、小于2. 0mm、小于1.Omm或者小于0. 5mm的直徑。在其它實(shí)施方案中,所述拉可基 本不含直徑大于0. 2mm、大于0. 5mm、大于I.Omm或者大于2.Omm的粒子。
[0036] 可使用多種疏水性氣凝膠。疏水性氣凝膠是呈現(xiàn)大于90度的水接觸角的那些。實(shí) 例包括但不限于可從C油OtCo巧oration商購(gòu)的氣凝膠。具體可商購(gòu)的類型包括但不限于 ENOVA?牌氣凝膠。因?yàn)樗鰵饽z可在構(gòu)造所述拉之前預(yù)先形成,所W可選擇任何希 望的氣凝膠結(jié)構(gòu)、形態(tài)或者其它特征,并且運(yùn)種特征可基本上存在于最終產(chǎn)物(例如,拉) 中。
[0037] 在一組實(shí)施方案中,可使用孔隙率大于約60%和密度小于約0. 4g/cc的氣凝膠粒 子。在其它實(shí)施方案中,氣凝膠粒子可具有約0.05至約0.15g/cc的密度。所述氣凝膠粒 子的導(dǎo)熱率可低于約40mW/m。K、低于約25mW/m。K或者約12mW/m。K至約18mW/m。K 或者更低。為降低可燃性,例如,所述氣凝膠粒子可為低卡路里氣凝膠,例如熱洽例如低于 lOMJ/Kg、低于8MJ/Kg、低于7MJ/Kg或者低于6MJ/Kg的那些。
[0038] 為促進(jìn)水分散性,疏水性氣凝膠粒子可用例如至少一種濕潤(rùn)劑如至少一種表面活 化劑(例如,表面活性劑)和/或至少一種分散劑處理。所述分散劑可例如選自離子(陰 離子和陽(yáng)離子)表面活性劑、兩性表面活性劑、非離子表面活性劑、高分子表面活性劑和高 分子化合物。陰離子表面活性劑包括例如烷基硫酸鹽和高級(jí)烷基酸硫酸鹽,更具體地,月桂 基硫酸錠和聚氧乙締月桂基酸硫酸鋼。陽(yáng)離子表面活性劑包括例如脂族錠鹽和胺鹽,更具 體地,烷基=甲基錠和聚氧乙締烷基胺。兩性表面活性劑可例如為甜菜堿型如烷基二甲基 甜菜堿,或者氧化物(OXido)型如烷基二甲基胺氧化物(日化如dimeth^amineoxido)。
[0039] 非離子表面活性劑包括例如甘油脂肪酸醋、丙二醇脂肪酸醋、脫水山梨糖醇脂肪 酸醋、聚氧乙締脫水山梨糖醇脂肪酸醋、四油酸聚氧乙締山梨糖醇、聚氧乙締烷基酸、聚氧 乙締烷基苯基酸、聚氧乙締聚氧丙締二醇、聚氧乙締聚氧丙締烷基酸、聚乙二醇脂肪酸醋、 高級(jí)脂肪酸醇醋、多元醇脂肪酸醋、聚酸改性的聚二甲基硅氧烷如BYK301、BYK302、BYK 3455、BYK349度YK-化emieGmbH)和其它。在一些實(shí)施方案中,表面活性劑可具有低于 200°C、150°C、140°C或者 120°C的沸點(diǎn)。 W40] 可使用的濕潤(rùn)劑的實(shí)例包括AEROSOL OT(二-2-乙基己基橫基班巧酸鋼)、BA化OX 12i(支化的烷基二甲基氧化胺)、TR口ON 100(辛基苯氧基聚乙氧基巧-10)乙醇)、TWEEN表面活性劑如TWEEN 100表面活性劑和BASF聚氧丙締(Pluronic)表面活性劑。濕潤(rùn)劑 的其它實(shí)例包括二醇、烷氧基化物聚氧基亞烷基脂肪酸,例如聚氧乙締脂肪酸、脫水山梨 糖醇醋、單和二甘油醋、聚氧乙締山梨糖醇醋、聚合物型表面活性劑如Hypermen聚合物 表面活性劑、挪油基-PG-二甲基氯化錠憐酸醋鋼(sodium coc〇-PG-dimonium chloride 地OS地ate)和挪油酷氨基丙基PG-二甲基氯化錠憐酸醋(coamidopropyl PG-dimonium chloride phosphate)、憐酸醋、聚氧乙締(POE)脂肪酸醋、Renex非離子表面活性劑(通過(guò) 氧化乙締和不飽和脂肪酸和雜環(huán)樹(shù)脂酸的反應(yīng)形成的非離子醋)、醇乙氧基化物、醇烷氧基 化物、氧化乙締/氧化丙締嵌段共聚物、脫水山梨糖醇醋的聚氧乙締衍生物或其組合。濕潤(rùn) 劑能夠在干燥和/或熱壓延期間揮發(fā),W允許適當(dāng)?shù)鼗謴?fù)疏水性的氣凝膠粒子的疏水性。 如果濕潤(rùn)劑保留在所述氣凝膠粒子的表面上,那么剩余濕潤(rùn)劑可促進(jìn)復(fù)合材料的總體導(dǎo)熱 率。因此,在一些實(shí)施方案中,濕潤(rùn)劑可為可除去的濕潤(rùn)劑,例如通過(guò)在分解或者不分解的 情況下?lián)]發(fā)或者其它手段。例如,一種或多種濕潤(rùn)劑的沸點(diǎn)可為低于200°C、150°C、140°C或 者120°C。在一些實(shí)施方案中,濕潤(rùn)劑的用量可為約0. 6重量份或者更少濕潤(rùn)劑至約I重量 份氣凝膠。在其它實(shí)施方案中,濕潤(rùn)劑的用量可為約0. 05重量份至約0. 5重量份濕潤(rùn)劑至 約1重量份氣凝膠。
[0041] 在一個(gè)方面,所述氣凝膠可為半透明的。還提供良好絕緣性質(zhì)的半透明的氣凝膠 可用于如采光和絕緣的玻璃單元(IGU)的應(yīng)用中。測(cè)量通過(guò)整料(monolith)的光透射可 使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法進(jìn)行,但是當(dāng)測(cè)量通過(guò)氣凝膠粒子的光透射時(shí),由于粒子 表面導(dǎo)致的散射的差異,粒子尺寸可影響檢測(cè)的光量。因此,不同尺寸的氣凝膠粒子可提供 不同的半透明度值(光透射或者缺少吸收),甚至當(dāng)粒子具有相同的材料時(shí)。由此,本申請(qǐng) 所述氣凝膠的半透明度值通常將基于具體粒子尺寸范圍提供。出于比較的目的,半透明度 值可針對(duì)具體的氣凝膠粒子尺寸范圍和具體的光波長(zhǎng)或者波長(zhǎng)范圍提供,并與標(biāo)準(zhǔn)觀察者 組合。例如,粒子的半透明度可在整個(gè)具體直徑范圍如低于0. 〇lmm、〇.Ol至0.lmm、〇. 1至 0. 3mm、0. 3至0. 8mm、0.8至2.Omm或者2. 0至4.Omm內(nèi)測(cè)量。W下操作是一種可用于測(cè)量 具有具體粒子尺寸的顆粒氣凝膠的半透明度的方法。
[0042] 為測(cè)量在具體粒子尺寸范圍內(nèi)的氣凝膠粒子的半透明度,樣品的規(guī)則透射的亮度 可在分光光度計(jì)上檢測(cè),并表達(dá)為來(lái)自S色CIEL*,a*,b*色標(biāo)的L*值。L*-軸線在測(cè)量之 前用黑色標(biāo)準(zhǔn)物(=0)校正,并使用空樣品槽作為白色標(biāo)準(zhǔn)物(=100)。為了樣品制備, 將所述氣凝膠粒子在JelSTAV2003震擊體積計(jì)上用1750次敲打壓緊至玻璃質(zhì)樣品保持 器(10xl0x2cm)中。在化nterL油叫traScanXE分光光度計(jì)中,將樣品W幾何學(xué)散射的 /8°通過(guò)具有D65光譜的光源照亮。通過(guò)樣品的規(guī)則透射(RTRAN)在樣品槽的30個(gè)不同 位置檢測(cè)。L*值通過(guò)施用10°標(biāo)準(zhǔn)觀察者(10°standardobserver)而收集的數(shù)據(jù)點(diǎn)計(jì) 算,并將值平均化。通過(guò)使用運(yùn)種方法,對(duì)于1. 2至4.Omm的粒子,本申請(qǐng)使用的二氧化娃 氣凝膠粒子可呈現(xiàn)大于22、大于23、大于24、大于25、大于26、大于27、大于28、大于29、大 于30、大于35或者大于50的平均L*值。 陽(yáng)043] 纖維-
[0044] 在一組實(shí)施方案中,氣凝膠拉可包括氣凝膠粒子和一種或者多種類型的纖維。纖 維可提供強(qiáng)度,可降低可燃性,和可幫助將氣凝膠粒子結(jié)合和保留在拉中。纖維W重量計(jì)可 構(gòu)成所述氣凝膠拉的大于1%、大于3 %、大于5 %或者大于10%。在其它實(shí)施方案中,纖維 可占所述拉的重量的低于5%、低于3%或者低于1%。所述纖維可為天然纖維、合成纖維或 者二者??墒褂貌AЮw維和陶瓷纖維。纖維可具有一致的長(zhǎng)度或者可包括具有混合長(zhǎng)度的 纖維??砂ㄒ环N或者多種熱塑性纖維材料,通過(guò)使用運(yùn)種熱塑性纖維材料,所述氣凝膠粒 子和纖維可WW下面的方式連接:將在表面的熱塑性纖維烙融,并且在冷卻后,導(dǎo)致纖維彼 此之間、纖維與所述氣凝膠粒子和纖維與所述拉中包括的任何其它粒子的接合??山宦?lián)聚 合物也可用于接合所述拉中的粒子,W及所述聚合物可熱活化。熱固結(jié)可提供穩(wěn)定的纖維 形成,其使所述氣凝膠粒子相對(duì)于彼此固定,從而提供穩(wěn)定的纖維/氣凝膠基質(zhì)。熱塑性纖 維的實(shí)例包括聚締控纖維、聚酷胺纖維或者聚醋纖維。在其它實(shí)施方案中,可使用聚合物纖 維,例如聚乙締纖維,其可得自Mini-Fibers;和截短的雙組分纖維,其可得自Invista。 W45] 可用于拉中的玻璃和陶瓷纖維可包含多種無(wú)機(jī)氧化物,例如Si化、AI2O3、Bz化、 胞2〇、而0、CaO和MgO。具體纖維可包括運(yùn)些氧化物中的一種、兩種、S種、四種或者更多種。 在一些實(shí)施方案中,纖維可為玻璃纖維如棚娃酸鹽度纖維)和巧侶棚娃酸鹽巧纖維),其 可得自例如LauschaFiberInternational;基本上由二氧化娃組成的纖維怕纖維),其可 得自例如化hnsManville。在某些實(shí)施方案中可使用其它纖維類型為礦物纖維、合成制造 的非碳纖維、礦棉、娃灰石、陶瓷、纖維素、棉、聚乙締醇(PVA)、聚苯并咪挫、聚芳酷胺、丙締 酸類、酪類、聚丙締、其它類型的聚締控或者有機(jī)纖維如芳酷胺纖維或者尼龍纖維。也可將 纖維包覆,例如用金屬如侶金屬化的聚醋纖維。在某些實(shí)施方案中,所述氣凝膠粒子或者纖 維可為半透明纖維。本申請(qǐng)使用的術(shù)語(yǔ)"半透明"是指盡管被散射,但是仍然有至少最小量 的光透射通過(guò)粒子或者纖維。
[0046] 纖維的長(zhǎng)度和直徑可隨著具體應(yīng)用而改變。在一些實(shí)施方案中,纖維的直徑可小 于所述氣凝膠粒子的平均直徑,使得例如高比例的氣凝膠可結(jié)合至所述拉中。較小直徑纖 維可提供足夠的強(qiáng)度,同時(shí)允許使用更多氣凝膠粒子,從而導(dǎo)致降低的導(dǎo)熱率。在一些實(shí)施 方案中,纖維的直徑可小于約20微米、小于10微米、小于5微米、小于2微米、小于1微米、 小于0. 7微米或者小于0. 5微米(例如,約1微米至約18微米或者約1微米至10微米)W 及具有大于所述氣凝膠粒子直徑的長(zhǎng)度(例如,約200微米至約5, 000微米或者200微米 至1,000微米)。在其它實(shí)施方案中,纖維的長(zhǎng)寬比可大于50:1、大于100:1、大于300:1或 者大于500:1。在所述氣凝膠拉的具體實(shí)施方案中使用的纖維的長(zhǎng)度可小于1cm、小于5mm、 小于1mm、小于0. 5mm或者小于0. 25mm。纖維也可具有大于0. 1mm、大于0. 5mm、大于1mm、 大于2. 5mm或者大于5mm的長(zhǎng)度。在一些情況下,大部分(>50% )纖維的長(zhǎng)度小于3cm、小 于2畑1、小于Icm或者小于