[發(fā)明專利]用于真空絕熱元件的復(fù)合元件的制造方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580063825.0
• 申請(qǐng)日: 2015-09-22
• 公開（公告）號(hào): CN107000421A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: W·維克曼;M·弗力可;J·克羅格曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號(hào): B32B37/04
• 分類號(hào): B32B37/04;E04B1/80;B29C63/02
• 代理公司: 北京北翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11285
• 代理人: 蘇萌,鐘守期

本發(fā)明涉及一種用于制造包含彼此壓入配合組合(force fit combination with each other)的單部件芯或多部件芯以及殼體的復(fù)合元件的方法，其至少包括提供可抽空有機(jī)材料的單部件芯或多部件芯；至少部分地用殼體包封所述芯以獲得復(fù)合元件前體，其中與芯貼合的殼體表面由熱塑性材料組成；以及處理所述復(fù)合元件前體一段時(shí)間使得可抽空有機(jī)材料及與芯貼合的殼體表面至少部分軟化。本發(fā)明還涉及通過本發(fā)明的方法獲得的或者可獲得的復(fù)合元件，以及使用本發(fā)明的復(fù)合元件作為真空絕熱板或作為絕熱材料的方法。

組合了芯和殼體的復(fù)合元件原則上從現(xiàn)有技術(shù)中已知用作絕熱元件。具體地，真空復(fù)合系統(tǒng)被應(yīng)用為絕熱材料并因而被稱為真空絕熱板。

復(fù)合元件，例如真空絕熱板，正在被越來越多地用于絕熱。它們的應(yīng)用包括電冰箱外殼、冷藏車的車廂、冷藏箱、冷卻室或區(qū)域供熱管。得益于它們相對(duì)較低的熱導(dǎo)率，其提供優(yōu)于常規(guī)絕熱材料的優(yōu)點(diǎn)。因而它們相對(duì)于閉孔硬質(zhì)聚氨酯泡沫的節(jié)能潛力一般為3到7倍。這種真空絕熱板總是由絕熱芯材組成，例如壓制的或松散的熱解法二氧化硅、沉淀二氧化硅、開孔硬質(zhì)聚氨酯(PU)泡沫、開孔擠出聚苯乙烯泡沫、硅膠、玻璃纖維，疏松的聚合物顆粒床、硬質(zhì)或半硬質(zhì)PU泡沫的壓制回收物、裝入氣密箔中被抽空并密封的珍珠巖。真空度通常小于100mbar。在該真空度下，根據(jù)芯材料的結(jié)構(gòu)和孔徑，對(duì)于板而言可得到低于10mW/m*K的熱導(dǎo)率。

所使用的芯材特別是熱解法二氧化硅的壓縮粉末板和玻璃纖維板。有用的芯材料還包括干凝膠和硬質(zhì)泡沫，其具有一定的穩(wěn)定性并與所需的特定形狀一致。經(jīng)常使用聚氨酯或聚異氰脲酸酯泡沫，因其為即使在未抽空的狀態(tài)下也仍提供良好的絕熱效果的氣凝膠。

除了復(fù)合系統(tǒng)的機(jī)械穩(wěn)定性外，殼體的穩(wěn)定性也是個(gè)問題。一旦殼體發(fā)生機(jī)械損壞，則真空消失。因而，復(fù)合元件失去機(jī)械穩(wěn)定性，特別是在芯材料為熱解法二氧化硅和玻璃纖維的情況下，并且絕熱性能下降。

為了解決該問題，例如使用粘合劑層來構(gòu)成復(fù)合元件。這使得在箔和泡沫之間形成粘結(jié)，所以對(duì)殼體的微小損壞不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)復(fù)合元件的真空損失。

WO2012/119892A1公開了復(fù)合元件，其包含泡沫或多孔材料、優(yōu)選泡沫材料的芯，施加至芯的覆蓋層以及除所述覆蓋層之外的熱塑性聚合物箔。同樣還公開了該復(fù)合元件在制造制冷設(shè)備中的用途。

例如，DE 100 59 453也記載了一種在真空絕熱板中組合了芯材料和箔的復(fù)合元件。DE 100 59 453公開了使用粘合劑將開孔硬質(zhì)泡沫粘結(jié)至箔。

但是，粘合劑或額外的覆蓋層的使用將導(dǎo)致更繁重的制造過程。在制造過程中，不可能簡(jiǎn)單地包封之前生產(chǎn)的芯材料然后抽空/密封。構(gòu)建必須逐層進(jìn)行，因此成本高。

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供穩(wěn)定的復(fù)合元件及其簡(jiǎn)化的制造方法。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供高效絕熱復(fù)合元件及其簡(jiǎn)化的制造方法。

我們已發(fā)現(xiàn)該目的通過一種用于制造包含彼此壓入配合組合的單部件芯或多部件芯以及殼體的復(fù)合元件的方法來實(shí)現(xiàn)，其至少包括如下步驟：

(i)提供可抽空有機(jī)材料的單部件芯或多部件芯；

(ii)至少部分地用殼體包封所述芯以獲得復(fù)合元件前體，其中與芯

貼合的殼體表面由熱塑性材料組成；

(iii)處理所述復(fù)合元件前體一段時(shí)間使得可抽空有機(jī)材料及與芯

貼合的殼體表面至少部分軟化。

已經(jīng)出人意料地發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的方法提供了在復(fù)合元件的殼體和芯之間的壓入配合結(jié)合。這相應(yīng)地提供了一種簡(jiǎn)單的方法來制造復(fù)合元件，其通過將殼體結(jié)合至芯而具有提高的機(jī)械穩(wěn)定性水平，并且尤其是在復(fù)合元件被抽空且殼體被封閉的情況下，提供更加穩(wěn)定的真空。這些復(fù)合元件是值得關(guān)注的，因?yàn)樵谌魏螕p壞的情況下，殼體均不會(huì)從芯剝離，因而確保維持一些結(jié)構(gòu)完整性。

在本發(fā)明的上下文中，復(fù)合元件前體被理解為意指至少包含單部件芯或多部件芯以及殼體的組合體，條件是在芯和殼體之間不存在持久的結(jié)合。

本發(fā)明的方法首先提供可抽空有機(jī)材料的單部件芯或多部件芯，然后是至少部分地用殼體包封所述芯以獲得復(fù)合元件前體的步驟(ii)。根據(jù)本發(fā)明可僅使所述芯的一個(gè)表面被覆蓋。但是同樣還可能的是，芯處于基本上完全被包封的狀態(tài)，條件是圍繞著按照步驟(ii)所獲得的復(fù)合元件前體的殼體未被封閉。根據(jù)本發(fā)明，與芯貼合的殼體表面由熱塑性材料組成。就此而言，本發(fā)明允許殼體完全由熱塑性材料組成。然而，在本發(fā)明的上下文中，同樣可能的是，殼體由兩層或多層組成，且僅僅是形成與芯貼合的殼體表面的層由熱塑性材料組成。