一種保溫隔熱板制造技術

本實用新型專利技術一種保溫隔熱板，涉及一種帶有真空絕熱板的保溫材料。該保溫隔熱板，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/立方米的硬質聚氨酯泡沫體或酚醛樹脂泡沫體，且該多孔泡沫體發泡過程中直接與該真空絕熱板至少一個主表面及所有側面結為一體；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的厚度為1.0-7.5毫米。它不但使VIP外部機械強度得到加強，同時提高產品的壽命。可以運用于多種場合，滿足客戶的不同需要。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
一種保溫隔熱板
本技術涉及一種保溫材料，特指一種帶有真空絕熱板的保溫材料。
技術介紹
真空絕熱板(Vacuum Insulation Panel簡稱VIP)是近年來發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保持真空狀態，并有效的避免空氣對流引起的熱傳遞，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相對的主表面的面積比較大之外，周邊的四個側面的面積都很小，拿起來時，很容易使兩個主表面彎曲變形；氣體阻隔膜厚度薄，兩個主表面相對易碎。另外，在生產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，氮氣、氧氣、二氧化碳、氫氣和水蒸汽等氣體會透過氣體阻隔膜的缺陷位置滲透到VIP內部，影響VIP的使用壽命。針對這兩個問題，在中國專利CN102482446中提出了一種隔熱板復合材料，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。通過擠出熱塑性聚合物泡沫體保護其空腔內的VIP，以提供最優化的氣體阻隔性和強度。然而，擠出熱塑性聚合物泡沫體導熱率較高，無法滿足實際使用需求。
技術實現思路
本技術旨在提供一種保溫隔熱板，不但使VIP外部機械強度得到加強，提高VIP的壽命。本技術的技術方案是:一種保溫隔熱板，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主表面及所有側面結為一體；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)是主鏈上含有重復氨基甲酸酯基團的大分子化合物的統稱。硬質聚氨酯是其中剛性材料，硬質聚氨酯泡沫體具有保溫與防水雙重功能，其導熱系數低，僅17?24mW/mK，相當于擠出熱塑性聚合物泡沫體的一半，是目前發泡保溫材料中導熱系數最低的。酹醒樹脂(英文名為Phenol Formaledlyde,簡稱PF),酹醒樹脂泡沫體也具有保溫與防水雙重功能，它的導熱系數約23-28mW/m *k，較硬質聚氨酯泡沫略高。但在使用環境溫度較高時，耐溫性高于硬質聚氨酯泡沫體，不易收縮變形，保溫使用壽命更長。圖1示出專利技術人研究所得硬質聚氨酯泡沫體密度與導熱系數的關系曲線。如圖1所示，硬質聚氨酯泡沫體密度在40-80千克/立方米(kg/m3)導熱系數及其穩定性最佳，此時硬質聚氨酯泡沫體閉孔率大于95%。硬質聚氨酯泡沫體導熱系數與閉孔率、孔徑、孔內氣體成分關系密切。目前的生產工藝在發泡條件相同的情況下，密度低于40千克/立方米的硬質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，使得材料整體導熱系數較高。圖2示出專利技術人研究所得酚醛樹脂泡沫體密度與導熱系數的關系曲線。從圖2可以看出，當酚醛樹脂泡沫體密度低于30千克/立方米(kg/m3)，酚醛樹脂泡沫體導熱系數較高，且分布離散。密度一般選擇60-80千克/立方米，在此條件下導熱系數較低且穩定。酚醛樹脂泡沫體密度太高對導熱系數影響不是特別明顯，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/立方米時導熱系數低且材料消耗少。在發泡條件相同的情況下，上述多孔泡沫體的密度太低，說明內部各泡孔的尺度大，則整體的強度和韌性不足，內部各泡孔容易破裂貫穿，導致內部的空氣產生對流，導熱系數上升快；上述多孔泡沫體密度太高，內部各泡孔的尺度雖然降低了，但原材料消耗大，又對閉孔率的提高起不到作用，從而對導熱系數的降低起不到作用；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，使保溫隔熱板整體導熱系數提聞。經專利技術人研究表明，真空絕熱板主表面外側上述的多孔泡沫體厚度越大，真空絕熱板在該保溫隔熱板中起到的作用就小；由于上述多孔泡沫體導熱系數高于真空絕熱板，約是真空絕熱板的10倍。整體厚度相同的兩個帶有真空絕熱板的上述保溫隔熱板，其中真空絕熱板厚度越厚則其導熱系數越低，保溫性能越高。所以，上述多孔泡沫體厚度應盡可能做薄，只要多孔泡沫體韌性好，在真空絕熱板使用過程中能起到保護氣體阻隔膜不受刺破，拉傷的作用，保護真空絕熱板的低漏率，其根本目的是為了降低真空絕熱板板內氣壓上升速率，防止真空絕熱板內的真空度下降影響保溫隔熱板的整體導熱性能。經專利技術人研究表明，當真空絕熱板主表面外側的上述多孔泡沫體厚度小于1.0毫米時，泡沫在模具內流動性差，導致發泡不均，機械強度差。當上述多孔泡沫體厚度大于7.5毫米時，不僅需要消耗更多的原材料，成本較高，而且導熱率也會增加。圖3示出本專利技術人研究所得硬質聚氨酯泡沫體在真空絕熱板上、下主表面外側的厚度相等時，選擇密度53千克/立方米的硬質聚氨酯泡沫體將真空絕熱板完全包覆，真空絕熱板的內填充物為玻璃纖維，阻隔袋為同批次的VIP常用阻隔袋，為加快真空絕熱板老化，真空絕熱板內不添加吸氣材料。真空絕熱板厚度為11毫米，硬質聚氨酯泡沫體上述的厚度分別選擇I毫米、2毫米、3.5毫米和5.5毫米，老化溫度為145°C，老化時間90天，以該保溫隔熱板的導熱系數表征真空絕熱板的耐老化性能，硬質聚氨酯泡沫體的上述厚度與該保溫隔熱板的整體導熱系數的關系曲線。如圖3所示，硬質聚氨酯泡沫體上述厚度越大，該保溫隔熱板整體導熱系數越高；硬質聚氨酯泡沫體上述厚度過低，真空絕熱板老化過快；硬質聚氨酯泡沫體的上述厚度選擇在2-3.5毫米為最佳方案。圖4示出本專利技術人研究所得硬質聚氨酯泡沫體包覆的真空絕熱板與酚醛樹脂泡沫體包覆的真空絕熱板以導熱系數表征真空絕熱板的耐老化性能在耐高溫老化差異。其中，兩種多孔泡沫體在真空絕熱板上、下主表面外側的厚度均為3毫米，真空絕熱板的厚度為11毫米，老化溫度為145°C，老化時間90天。從該導熱系數變化分布圖可以看出，酚醛樹脂泡沫體包覆的真空絕熱板耐高溫使用壽命更長久。由于硬質聚氨酯泡沫體耐高溫性能較差，所以硬質聚氨酯泡沫體包覆真空絕熱板主要應用于常溫或低溫環境。本技術通過使用密度為40-80千克/立方米、各泡孔的尺度小于0.3毫米且閉孔率大于60%、在該真空絕熱板主表面外側的厚度為1.0-7.5毫米的硬質聚氨酯泡沫體或酚醛泡沫體將柔性的真空絕熱板直接包覆起來，能夠使柔性的真空絕熱板外部機械強度得到加強，成為剛性的帶有真空絕熱板的保溫隔熱板；多孔泡沫體不容易老化脫層，從而延長了真空絕熱板的使用壽命。在優選的實施結構中:所述多孔泡沫體在該真空絕熱板主表面外側的厚度為1.5-2.5毫米。從成本、保護強度和導熱率三方面進行綜合，這種厚度的多孔泡沫體為最優的選擇。進而:所述多孔泡沫體與所述真空絕熱板主表面相對的表面覆蓋剛性裝飾材料層。剛性裝飾材料層兼具美化外觀和保護上述多孔泡沫體的作用，使該保溫隔熱板安裝快捷，更便于使用和運輸，可以運用于多種場合，滿足不同客戶的需本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種保溫隔熱板，包括多孔泡沫體和柔性的真空絕熱板；其特征在于：該多孔泡沫體是密度為40?80千克/立方米的硬質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主表面及所有側面結為一體；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的厚度為1.0?7.5毫米。

【技術特征摘要】
1.一種保溫隔熱板，包括多孔泡沫體和柔性的真空絕熱板；其特征在于:該多孔泡沫體是密度為40-80千克/立方米的硬質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主表面及所有側面結為一體；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...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳景明，洪國瑩，羅宇彥，
申請(專利權)人：福建賽特新材股份有限公司，
類型：新型
國別省市：福建;35