УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОИЗОЛЯЦИОННОГО ПРОДУКТА ИЗ АЭРОГЕЛЯ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ С ПОВЫШЕННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ

1. Способ получения теплоизоляционного продукта из аэрогеля диоксида кремния, включающий следующие стадии:
(i) получение водно-спиртового раствора, содержащего по меньшей мере одну щелочь;
(ii) осуществление введения раствора предшественника по меньшей мере одного оксида металла в указанный водно-спиртовой раствор, содержащий по меньшей мере одну щелочь, для осуществления образования in situ и осаждения наночастиц по меньшей мере одного оксида металла, причем указанный предшественник по меньшей мере одного оксида металла соответствует металлу, выбранному из железа, марганца, циркония, цинка, хрома, кобальта, титана, олова и индия;
(iii)осуществление смешивания по меньшей мере одного предшественника диоксида кремния с дисперсией, полученной на стадии (ii);
(iv) перемешивание смеси, полученной на стадии (iii), с образованием вязкой смеси с заключенными в ней наночастицами указанного по меньшей мере одного оксида металла;
(v) осуществление выдерживания вязкой смеси, полученной на стадии (iv); и
(vi) осуществление высушивания в сверхкритических условиях выдержанной вязкой смеси, полученной на стадии (v), с получением теплоизоляционного продукта из аэрогеля диоксида кремния.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один предшественник диоксида кремния выбран из тетраэтилортосиликата (TEOS), тетраметилортосиликата, гексаметилдисилоксисилана, метилтриметоксисилана (MTMS) и силиката натрия, отдельно или в комбинациях.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная стадия выдерживания включает выдерживание вязкой смеси, полученной на стадии (iv), в течение промежутка времени от примерно 1 часа до примерно 24 часов при комнатной температуре.
4. Способ по п. 1, дополнительно включающий стадию замены растворителя перед осуществлением высушивания в сверхкритических условиях выдержанной вязкой смеси, причем указанная стадия замены растворителя включает погружение выдержанной вязкой смеси, полученной на стадии (v), в спиртовой растворитель примерно на 3 суток, с осуществлением ежедневной замены указанного спиртового растворителя свежим спиртовым растворителем ежедневно в течение указанных 3 суток.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что указанный спиртовой растворитель дополнительно содержит предшественник по меньшей мере одного оксида металла.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стадия высушивания в сверхкритических условиях выдержанной вязкой смеси включает:
(a) выдерживание выдержанной вязкой смеси в сосуде под давлением, заполненном спиртовым растворителем, причем в указанном сосуде под давлением, заполненном спиртовым растворителем, поддерживают температуру в диапазоне от примерно 260°С до примерно 350°С и давление в диапазоне от примерно 80 бар до примерно 150 бар, в течение промежутка времени от примерно 0,2 часов до примерно 3 часов; и
(b) обеспечение возможности остывания сосуда под давлением, в то время как пары спиртового растворителя выпускают со скоростью примерно 0,5 бар/минуту.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предшественник по меньшей мере одного оксида металла выбран из изопропоксида титана, бутоксида титана или их комбинации.
8. Способ по п. 1, дополнительно включающий стадию пропитывания любого материала из (а) неорганического волокнистого мата и (b) пары неорганических волокнистых матов, между которым помещена органическая губка, вязкой смесью, полученной на стадии (iv) перед осуществлением выдерживания и высушивания в сверхкритических условиях вязкой смеси.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что неорганический волокнистый мат содержит тканый лист или нетканый лист, изготовленный из материала, выбранного из керамических волокон, жаропрочных волокон, стекловолокна, волокна из Е-стекла, волокна из оксидов и любых комбинаций указанных волокон.
10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что органическая губка изготовлена из материала, выбранного из любого из полиэтилена, полипропилена, полиолефина, полиуретана, поливинилхлорида и их комбинаций.
11. Способ по п. 6, отличающийся тем, что осуществление высушивания в сверхкритических условиях вязкой смеси, которой пропитаны пара неорганических волокнистых матов и расположенная между ними органическая губка, приводит к разрушению органической губки.
12. Способ по п. 1, дополнительно включающий стадию наливания в форму указанной вязкой смеси, полученной на стадии (iv), перед осуществлением выдерживания и высушивания в сверхкритических условиях вязкой смеси.
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что раствор предшественника по меньшей мере одного оксида металла представляет собой спиртовой раствор, содержащий предшественник диоксида титана в количестве, меньшем или равном 5% относительно массы спиртового раствора.
14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мольное отношение по меньшей мере одного предшественника диоксида кремния к предшественнику по меньшей мере одного оксида металла, составляет от примерно 1:0,0014 до примерно 1:0,7.
15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мольное отношение по меньшей мере одного предшественника диоксида кремния и водно-спиртового раствора, не содержащего по меньшей мере одной щелочи, составляет от примерно 1:4 до примерно 1:50, причем указанный по меньшей мере один предшественник диоксида кремния содержит комбинацию TEOS и MTMS в мольном отношении от примерно 5:1 до примерно 5:5.
16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мольное отношение по меньшей мере одной щелочи к по меньшей мере одному предшественнику диоксида кремния составляет от примерно 1:0,05 до примерно 1:0,1.
2
17. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный теплоизоляционный продукт из аэрогеля диоксида кремния содержит аэрогель диоксида кремния с удельной поверхностью примерно 300 м/г.
18. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный теплоизоляционный продукт из аэрогеля диоксида кремния по существу не содержит связей Si-O-Ti.