[發(fā)明專利]粘流態(tài)粘接的樹脂薄膜氣凝膠復(fù)合保溫材料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010142938.2
• 申請(qǐng)日: 2020-03-04
• 公開（公告）號(hào): CN113352713A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫雷;張婧姣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廊坊廣通電子設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): B32B27/08
• 分類號(hào): B32B27/08;B32B7/10;B32B27/30;B32B27/36;B32B27/32;B32B27/40;B32B27/42;B32B27/34;B32B33/00
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本發(fā)明涉及一種粘流態(tài)粘接的樹脂薄膜?氣凝膠復(fù)合保溫材料及其制備方法，粘流態(tài)粘接樹脂薄膜?氣凝膠復(fù)合保溫材料包括基材、二氧化硅氣凝膠、表面覆蓋樹脂薄膜，通過(guò)將基材、二氧化硅氣凝膠、表面覆蓋樹脂薄膜加熱到基材和表面覆蓋樹脂薄膜的粘流態(tài)溫度實(shí)現(xiàn)基材、二氧化硅氣凝膠、表面覆蓋樹脂薄膜的熱熔粘接。由于本發(fā)明技術(shù)的本質(zhì)是利用二氧化硅氣凝膠熔點(diǎn)高，樹脂薄膜粘流態(tài)溫度低的特性，實(shí)現(xiàn)無(wú)化學(xué)添加劑，無(wú)化學(xué)反應(yīng)的粘接，解決二氧化硅氣凝膠材料難以成形的問(wèn)題。本發(fā)明具有環(huán)保、易加工、成本低廉、易于推廣的優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于服裝、建筑保溫、農(nóng)業(yè)、保溫包裝等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及粘流態(tài)粘接的樹脂薄膜-氣凝膠復(fù)合保溫材料及其制備方法。

背景技術(shù)

樹脂薄膜是樹脂制成的薄膜，具有很多優(yōu)良的性能, 如質(zhì)輕、柔軟、延展性好、隔水等。廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、服裝、食品、醫(yī)藥、化工、電子、產(chǎn)品包裝、建筑等領(lǐng)域，這些產(chǎn)品都給人們生活帶來(lái)了極大的便利。以農(nóng)業(yè)為例，樹脂薄膜可作為地膜、大棚膜為北方寒冷地區(qū)冬季種植提供了可能。以服裝為例，樹脂薄膜可直接作為服裝面料或與服裝面料復(fù)合制造服裝。

二氧化硅氣凝膠是迄今為止已知的最輕的固體材料和性能最好的保溫材料，其孔徑尺寸低于常壓下空氣分子平均自由程，因此在氣凝膠空隙中空氣分子近似靜止，從而避免了空氣的對(duì)流傳熱，而氣凝膠極低的體積密度及納米網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的彎曲路徑也阻止了氣態(tài)和固態(tài)熱傳導(dǎo)，趨于“無(wú)窮多”的空隙壁可以使熱輻射降至最低。這三方面共同作用，幾乎阻斷了熱傳遞的所有途徑，使氣凝膠達(dá)到其他材料無(wú)法比擬的絕熱效果，甚至遠(yuǎn)低于常溫下空氣0.023W/m.K的導(dǎo)熱系數(shù)，可以達(dá)到0.013 W/m*Κ以下。

同時(shí)二氧化硅氣凝膠也是氣凝膠產(chǎn)品中成本最低，產(chǎn)品化程度最高的產(chǎn)品。目前市場(chǎng)上二氧化硅氣凝膠原料以粉體為主，但二氧化硅氣凝膠要應(yīng)用到生產(chǎn)生活場(chǎng)景中，需要對(duì)應(yīng)的從粉體到成型的過(guò)程。常見的以氣凝膠加玻璃纖維的氣凝膠氈，氣凝膠與樹脂的氣凝膠塑料產(chǎn)品為主。采用玻璃纖維-氣凝膠復(fù)合材料，由于玻璃纖維直徑很細(xì)，在加工和應(yīng)用過(guò)程中容易對(duì)人體皮膚和肺部產(chǎn)生危害。采用樹脂原料與氣凝膠復(fù)合進(jìn)行傳統(tǒng)的樹脂加工工藝，由于氣凝膠抗壓能力較差，在樹脂成型的擠出、注塑、模壓過(guò)程中會(huì)失去大量孔隙導(dǎo)致氣凝膠各項(xiàng)性能指標(biāo)急劇下降。

樹脂薄膜屬于非晶聚合物的一種，常溫下為玻璃態(tài)分子鏈和分子鏈段都不能運(yùn)動(dòng)呈現(xiàn)為固體形式，通過(guò)對(duì)樹脂薄膜進(jìn)行加熱首先由玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)，高彈態(tài)的樹脂薄膜在外力作用下會(huì)產(chǎn)生變形撤出外力后仍可恢復(fù)原來(lái)的形貌，如繼續(xù)加熱樹脂薄膜將有高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)，粘流態(tài)樹脂由于分子鏈可以運(yùn)動(dòng)因此表現(xiàn)出粘流特性，樹脂薄膜在粘流態(tài)時(shí)整體可變形并流動(dòng)。

而通過(guò)粘流態(tài)粘接的樹脂薄膜-氣凝膠復(fù)合保溫材料及其制備方法，結(jié)合了二氧化硅氣凝膠的極佳的保溫隔熱優(yōu)勢(shì)，同時(shí)擁有了樹脂薄膜的柔軟、延展性好等性能特點(diǎn)。擁有如下原理性優(yōu)點(diǎn)：

1.本發(fā)明所述粘流態(tài)粘接的樹脂薄膜-氣凝膠復(fù)合保溫材料及其制備方法采用樹脂物理加熱到粘流態(tài)與二氧化硅氣凝膠進(jìn)行物理粘接，沒(méi)有化學(xué)反應(yīng)及易揮發(fā)性粘接劑，因此具有良好的環(huán)保效果。

2.本發(fā)明所述粘流態(tài)粘接的樹脂薄膜-氣凝膠復(fù)合保溫材料及其制備方法，可應(yīng)用于任意現(xiàn)有市售樹脂薄膜產(chǎn)品上，因此具有普適性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣的優(yōu)勢(shì)。

3.本發(fā)明所述粘流態(tài)粘接的樹脂薄膜-氣凝膠復(fù)合保溫材料及其制備方法通過(guò)采用二氧化硅氣凝膠的極佳的保溫性能對(duì)樹脂薄膜的保溫性能進(jìn)行進(jìn)一步增強(qiáng)，因此具有很好的性能提升作用。

4.本發(fā)明所述粘流態(tài)粘接的樹脂薄膜-氣凝膠復(fù)合保溫材料及其制備方法，具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)因此具有低成本的推廣優(yōu)勢(shì)。

5.本發(fā)明所述粘流態(tài)粘接的樹脂薄膜-氣凝膠復(fù)合保溫材料應(yīng)用于保溫包裝領(lǐng)域，可大幅提高保溫箱、保溫袋的保溫效果，同時(shí)可制備超薄的保溫包裝材料，進(jìn)而節(jié)省物流空間，減少物流成本并提高保溫包裝材料的便攜性。