[發(fā)明專利]一種帶有真空絕熱板的保溫隔熱板

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410134868.0
• 申請(qǐng)日: 2014-04-03
• 公開（公告）號(hào): CN103938745A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳景明;陳桂花;洪國瑩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建賽特新材股份有限公司
• 主分類號(hào): E04B1/80
• 分類號(hào): E04B1/80
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 潘國慶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種保溫材料，特指一種帶有真空絕熱板的保溫材料。

背景技術(shù)

真空絕熱板(Vacuum?Insulation?Panel簡稱VIP)是近年來發(fā)展起來的一種新型高效絕熱材料。它通常是由氣體阻隔膜制成的袋子、絕熱材料構(gòu)成的芯材和吸氣劑組成，將吸氣劑和填充芯材裝入氣體阻隔膜制成的袋子中，再將氣體阻隔膜制成的袋子抽成真空并使之密封。氣體阻隔膜能夠使該袋子內(nèi)保持真空狀態(tài)，并有效的避免空氣對(duì)流引起的熱傳遞，與外界絕熱。然而，由于VIP本身是柔性的矩形板狀物，除了厚度方向上兩個(gè)相對(duì)的主表面的面積比較大之外，周邊的四個(gè)側(cè)面的面積都很小，拿起來時(shí)，很容易使兩個(gè)主表面彎曲變形；氣體阻隔膜厚度薄，兩個(gè)主表面相對(duì)易滲漏。另外，在生產(chǎn)或者使用過程中氣體阻隔膜制成的袋子容易被刺穿或破裂，氮?dú)?、氧氣、二氧化碳、氫氣和水蒸汽等氣體會(huì)透過氣體阻隔膜的缺陷位置滲透到VIP內(nèi)部，影響VIP的使用壽命。

針對(duì)這兩個(gè)問題，在中國專利CN102482446中提出了一種隔熱板復(fù)合材料，其中限定一種有空腔的擠出熱塑性聚合物泡沫體，并且將真空隔熱板完全安置在其空腔內(nèi)。通過擠出熱塑性聚合物泡沫體保護(hù)其空腔內(nèi)的VIP，以提供最優(yōu)化的氣體阻隔性和強(qiáng)度。然而，擠出熱塑性聚合物泡沫體導(dǎo)熱率較高，無法滿足實(shí)際使用需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種帶有真空絕熱板的保溫隔熱板，不但使VIP外部機(jī)械強(qiáng)度得到加強(qiáng)，同時(shí)提高VIP的使用壽命。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種帶有真空絕熱板的保溫隔熱板，包括多孔泡沫體和柔性的真空絕熱板；該多孔泡沫體是密度為40-80千克/立方米的硬質(zhì)聚氨酯泡沫體或酚醛樹脂泡沫體，且該多孔泡沫體直接與該真空絕熱板至少一個(gè)主表面及所有側(cè)面結(jié)為一體；該多孔泡沫體中各泡孔的尺度小于0.3毫米且閉孔率大于60%；該多孔泡沫體在該真空絕熱板主表面外側(cè)的厚度為1.0-7.5毫米。

聚氨酯（英文名為polyurethane，簡稱為PU，全稱為聚氨基甲酸酯）是主鏈上含有重復(fù)氨基甲酸酯基團(tuán)的大分子化合物的統(tǒng)稱。硬質(zhì)聚氨酯是其中剛性材料，硬質(zhì)聚氨酯泡沫體具有保溫與防水雙重功能，其導(dǎo)熱系數(shù)低，僅17～24mW/mΚ，相當(dāng)于擠出熱塑性聚合物泡沫體的一半，是目前發(fā)泡保溫材料中導(dǎo)熱系數(shù)最低的。

酚醛樹脂（英文名為Phenol?Formaledlyde，簡稱PF），酚醛樹脂泡沫體也具有保溫與防水雙重功能，它的導(dǎo)熱系數(shù)約23-28mW/m·k，較硬質(zhì)聚氨酯泡沫略高。但在使用環(huán)境溫度較高時(shí)，耐溫性高于硬質(zhì)聚氨酯泡沫體，不易收縮變形，保溫使用壽命更長。

圖1示出發(fā)明人研究所得硬質(zhì)聚氨酯泡沫體密度與導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系曲線。如圖1所示，硬質(zhì)聚氨酯泡沫體密度在40-80千克/立方米（kg/m3）導(dǎo)熱系數(shù)及其穩(wěn)定性最佳，此時(shí)硬質(zhì)聚氨酯泡沫體閉孔率大于95%。硬質(zhì)聚氨酯泡沫體導(dǎo)熱系數(shù)與閉孔率、孔徑、孔內(nèi)氣體成分關(guān)系密切。目前的生產(chǎn)工藝在發(fā)泡條件相同的情況下，密度低于40千克/立方米的硬質(zhì)聚氨酯泡沫體閉孔率低，尺度大于或等于0.3毫米的大泡孔較多，泡壁薄，氣體易透過，使得材料整體導(dǎo)熱系數(shù)較高。圖2示出發(fā)明人研究所得酚醛樹脂泡沫體密度與導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系曲線。從圖2可以看出，當(dāng)酚醛樹脂泡沫體密度低于30千克/立方米（kg/m3）酚醛樹脂泡沫體導(dǎo)熱系數(shù)較高，且分布離散。密度一般選擇60-80千克/立方米，在此條件下導(dǎo)熱系數(shù)較低且穩(wěn)定。酚醛樹脂泡沫體密度太高對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)影響不是特別明顯，原料消耗比較高，所以酚醛樹脂泡沫體最佳發(fā)泡密度選擇60-80千克/立方米。

所以，上述多孔泡沫體密度為40-80千克/立方米時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)低且材料消耗少。在發(fā)泡條件相同的情況下，上述多孔泡沫體的密度太低，說明內(nèi)部各泡孔的尺度大，則整體的強(qiáng)度和韌性不足，內(nèi)部各泡孔容易破裂貫穿，導(dǎo)致內(nèi)部的空氣產(chǎn)生對(duì)流，導(dǎo)熱系數(shù)上升快；上述多孔泡沫體密度太高，內(nèi)部各泡孔的尺度雖然降低了，但原材料消耗大，又對(duì)閉孔率的提高起不到作用，從而對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的降低起不到作用；且上述多孔泡沫體密度過大還降低了自身的孔隙率，從而增加上述多孔泡沫體本身的固體傳熱系數(shù)，使保溫隔熱板整體導(dǎo)熱系數(shù)提高。