[發明專利]多層片材、制造方法、以及包括多層片材的制品

有效

• 申請號: 201280034165.X
• 申請日: 2012-07-10
• 公開（公告）號: CN103649436B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發明（設計）人: 欽尼亞赫·蒂亞加拉揚;烏迪特·庫勒米;桑托什·庫馬爾·拉金德瑞
• 申請（專利權）人: 沙特基礎全球技術有限公司
• 主分類號: E04C2/54
• 分類號: E04C2/54
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;張英

技術領域

本公開通常涉及多層片材，并且更具體地涉及納米孔泡沫材料位于多層片材的不同層中的多層片材以用于結構和熱絕緣應用。

背景技術

在自然光結構的建筑(例如，溫室、池圍欄、暖房、運動場、日光浴室等)中，玻璃已經在很多應用中被用作透明的結構元件如窗戶、飾面、和屋頂。然而，由于一些顯著的益處，使得在很多應用中聚合物片材已經替代玻璃。

與玻璃相比，聚合物片材的一個益處是其表現出優異的抗沖擊性。這進而降低其中遭受由人為破壞、冰雹、收縮/膨脹等造成的偶然破損的應用中的維修費用。聚合物片材的另一個益處是，與玻璃相比，重量明顯降低。這使得聚合物片材比玻璃更容易安裝，并降低了它們安裝的結構的承重要求。

除了這些益處之外，聚合物片材的最重要的優勢之一是，與玻璃相比，其提供改善的絕緣性能。該性能顯著影響聚合物片材的整體市場接受性，因為消費者期望具有改善效率的結構元件以降低加熱和/或冷卻成本。因為給定的厚度，空氣熱導率達到飽和點，超過該飽和點，壁的數目增加不會降低熱導率和透射率，所以難以設計低傳熱值(U)的多層片材。雖然聚合物片材的絕緣性能優于玻璃的絕緣性能，但是在聚合物片材中具有低熱導率值、高剛度(即硬度)、和光透射是具有挑戰性的。因此，存在對進一步改善的持續需求。

多層片材通常為了結構和熱絕緣應用而設計。如所述，在工業中不斷尋求多層片材應用的低熱導率值。低熱導率值的技術包括用位于片材表面上的絕緣材料將涂料應用到片材。然而涂料可能是昂貴的。當將特征添加至片材的表面以改變表面積時，表面構造也可以用于增加熱導率值，其進而增加了片材的傳導性。然而，此類步驟通過增加額外的制造步驟增加了多層片材的成本并增加了周期時間，從而降低了生產率。

在工業中，期望具有低熱導率值而不增加成本、質量、或周期時間的多層片材。

發明內容

在各個實施方式中，公開了多層片材、用于制造多層片材的方法、以及包含多層片材的制品。

在一個實施方式中，多層片材包括：多個壁，其中，多個壁包括：第一壁；第二壁；以及橫向壁，其中，第一壁、第二壁、和橫向壁縱向延伸；以及在鄰壁之間延伸的肋，其中，由兩個鄰壁形成層；其中用納米孔泡沫材料填充層；并且其中多層片材包括小于或等于1.00W·m/kg·K的標準化熱導率值。

在另一個實施方式中，制造多層片材的方法包括：共擠出多層片材與納米孔泡沫材料；其中，多層片材包括多個壁，其中多個壁包括：第一壁；第二壁；以及橫向壁，其中第一壁、第二壁、以及橫向壁縱向延伸；以及在鄰壁之間延伸的肋，其中由兩個鄰壁形成層；并且其中在共擠出過程中用納米孔泡沫材料填充層。

以下更具體地描述這些和其他非限制性特征。

附圖說明

以下是附圖的簡要說明，其中相同的元件標號相同并且其是出于說明在本文中公開的示例性實施方式的目的示出的而并不是出于限制其的目的。

圖1是多層片材的部分截面的正視圖。

圖2是用于形成納米孔泡沫材料的方法的一個實施方式的圖示。

圖3是與存在的壁的數目相比并與包含納米孔泡沫材料填充層的多層片材相比的多層片材的U值的圖示。

具體實施方式

在各個實施方式中，本文公開了多層片材，其包括多個壁，其中多個壁包括第一壁、第二壁、以及橫向壁，其中，第一壁、第二壁、以及橫向壁縱向延伸；以及在鄰壁之間延伸的肋。由多層片材的兩個鄰壁形成層并且兩個鄰壁之間的空隙填充有納米孔泡沫材料，使得多層片材包括小于或等于1.00瓦特米/千克開(W.m/kg.K)的標準化熱導率值。橫向壁能夠平行于第一壁和第二壁延伸，或能夠基本上平行于第一壁和第二壁延伸(即不完全平行橫跨第一壁和第二壁的整個長度但不交叉)，或能夠與第一壁和第二壁縱向延伸。

借助于多層片材的層中的納米孔泡沫材料能夠實現多層片材的熱絕緣性能的顯著增加。固體片材(例如，包含聚碳酸酯)和多層片材通常能夠用于結構和熱絕緣應用中。對于設計用于結構應用(例如，屋頂、玻璃、以及類似的應用)的多層片材可期望具有足夠的熱和結構性能中。熱性能和結構性能是多層片材的重要特征以相對氣候控制降低能量消耗。向多層片材添加更多壁在降低熱導率值(U值)上具有局限性。存在U值不受壁的添加的影響的點(即，通過壁的數目片材變成飽和并且壁的數目的進一步增加不會提高片材的熱絕緣性能)。通常，U值越低，多層片材的熱絕緣越高。