CN103182811A - 一种保温板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种保温板，其包括芯材以及封装芯材的封装体；芯材包括粉末压制层，以及位于粉末压制层两面的玻璃棉毡；粉末压制层由保温粉体压制成型，保温粉体包括微硅粉。这种保温板的导热系数降低，保温效果强；且可以节省空间；同时本发明提供的保温板的制备方法简单，易于操作。

Description

一种保温板及其制备方法

技术领域

本发明涉及保温领域，具体涉及一种保温板及其制备方法。

背景技术

工业生产以及人们的生活在许多地方都要求保温节能；随着世界范围内资源、能源的日趋紧张，节约能源、保护环境是各国非常重视的问题。

近年来，随着经济的发展，我国对建筑节能领域的重视程度逐步提高；目前我国生产和应用的建筑保温隔热材料主要分为聚苯乙烯，聚氨酯两大类。聚苯板作为保温材料在使用中具有良好的保温效果，但施工工艺较复杂、综合成本高；聚苯乙烯类保温板的强度等机械性能差且易变性；而聚氨酯类保温板的保温层强度低，易裂开，且工艺复杂、生产效率低；而且无论采用聚苯乙烯类保温板或者采用聚氨酯类保温板，若想达到理想的保温效果，所需保温板的厚度就会非常大，极度占用空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有技术中的保温板的保温效果差、且占用空间；从而提供一种保温效果好且节约空间的保温板。

一种保温板，其包括芯材以及封装芯材的封装体；芯材包括粉末压制层，以及位于粉末压制层两面的玻璃棉毡；粉末压制层由保温粉体压制成型，保温粉体包括微硅粉。

本发明的第二个目的是提供上述保温板的制备方法。

一种保温板的制备方法；包括如下步骤：

（1）保温粉体成型：将保温粉体倒入模具中压制成型，并烘干以去除水分，形成粉末压制层；

（2）制备芯材：将玻璃棉毡与粉末压制层以玻璃棉毡/粉末压制层/玻璃棉毡的形式层叠，形成芯材；

（3）封装：将芯材装入封装体内，并加压抽真空。

本发明提供的保温板，其导热系数低，保温效果好；在此基础上，本发明提供的保温板，其厚度很小，在保证保温效果好的同时可以大大的节省空间；而且，本发明提供的保温板的芯材为无机材料，这样既可以提高保温板的防火性，也可以延长保温板的使用寿命；芯材中的玻璃棉毡还可以提高隔音降噪性能；同时，本发明提供的保温板的制备方法简单、便于操作。

附图说明

 图1是本发明提供的保温板的示意图。

具体实施方式

 为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种保温板，其包括芯材2以及封装芯材2的封装体1；芯材2包括粉末压制22层，以及位于粉末压制层22两面的玻璃棉毡21；粉末压制层22由保温粉体压制成型，保温粉体包括微硅粉；如图1所示。

封装体1是用于包裹芯材2，并为芯材2提供真空环境。本发明的封装体1可以为塑料、金属等；本发明的封装体1优选为金属，更加优选为铝箔；采用这种铝箔包裹芯材2，可以更好的为芯材2提供真空环境，同时可以起到防火的作用，并且可以延长保温板的使用寿命。

本发明的玻璃棉毡21位于粉末压制层22的两面，可以有效缓冲外界对粉末压制层22的震动，从而加强粉末压制层22的保温效果的发挥，以及增强保温板的使用寿命。同时玻璃棉毡21还可以吸收噪音，使保温板具有良好的隔音降噪性能。玻璃棉毡21为本领域技术人选所公知的材料，在此不再赘述。

优选地，本发明的玻璃棉毡21的厚度为2~4mm；这样可以在保持良好的隔音降噪性能的同时，节约空间。

本发明的保温粉体中微硅粉颗粒之间经过压制之后存在非常多的缝隙，抽成真空后形成真空泡；真空泡打断热桥，阻断热传导，降低了芯材2的导热系数，从而增强保温板的隔热性能，并达到很好保温的效果。本发明优选微硅粉的平均粒径为100nm～300nm；更加优选地微硅粉的平均粒径为150nm~250nm；采用这个平均粒径的微硅粉可以提供足够多的真空泡，从而达到更佳的保温效果。

本发明优选地粉末压制层22的厚度为6~8mm；这样可以在达到更好的保温效果的情况下，节约空间及成本。

为了使保温板具有更好的效果，本发明还可以在保温粉体中添加纤维、吸水剂。

本发明在保温粉体中添加纤维，可以增加保温板的韧性，提高保温板缓冲吸收外界能量的能力；本发明的纤维可选天然纤维（如棉花纤维、木纤维）或人工纤维；本发明的纤维优选为人工纤维，更加优选的为聚丙烯纤维；采用聚丙乙烯纤维可以更好的提高芯材抗冲抗震的性能，从而增强保温板的稳定性。

吸水剂可以吸收芯材2中的水蒸气，以保证芯材2的干燥性，减少水蒸气对芯材2的导热系数的影响，进而减少水蒸气对保温板保温性能的影响；本发明提供的吸水剂可以为无水氯化钙，碱石灰，聚丙烯酰胺等，本发明优选为聚丙烯酰胺；采用聚丙烯酰胺作为吸水剂，可以更加彻底的吸收芯材2中的水蒸气，使芯材2始终处于干燥的环境下，这样可以减少水蒸气对芯材2导热系数的影响，从而提高保温板的保温性。

本发明的保温粉体的优选其组分以及组分含量如下：

微硅粉              93.46~97.8wt%

纤维                1.47~5.61wt%

吸水剂                0.72~0.93wt%

采用上述配方的保温粉体构成的保温板，其各项性能均可达到较高水平。

本发明优选地在封装体1的表面粘附纤维网格布，这样可以使保温板便于安装。本发明对纤维网格布没有特殊要求，只要将其可以粘附在封装体1外，使保温板利于粘结即可；本发明提供的纤维网格布为本领域技术人员所公知的材料，在此不再赘述。

本发明的发明人意外发现，将微硅粉加入到保温粉体中并将其压制成粉末压制层22，然后抽真空；粉末压制层22内的微硅粉颗粒之间会形成很多的真空泡；上述真空泡可以有效打断粉末压制层22的热桥，阻碍热传导，使热量无法通过保温板传导出去，从而降低芯材2的导热系数，保温板的保温性能得到了提高，因此保温板的保温效果更佳；现有市面上的保温板即使厚度为30mm，其热导系数也无法达到0.008 W/（m·K）；而采用本发明的保温板，只需8~10mm厚度，其热导系数即可达到0.008 W/（m·K），所以采用本发明的保温板不仅可以提高保温效果，而且在同样的保温环境下，其厚度更薄，从而节省了空间。

下面阐述本发明所提供的保温板的制备方法。

一种的保温板的制备方法，其包括如下步骤：

（1）保温粉体成型：将保温粉体倒入模具中压制成型，并烘干以去除水分，形成粉末压制层22。

（2）制备芯材：将玻璃棉毡21与粉末压制层22以玻璃棉毡21/粉末压制层22/玻璃棉毡21的形式层叠，形成芯材2。

（3）封装：将芯材2装入封装体1内，并加压抽真空。

其中，当保温粉体只含有微硅粉时，将保温粉体在压力为850~1250kPa条件下，压制28~32s，压制成粉末压制层22；当保温粉体含有微硅粉、纤维、及吸水剂时，先将保温粉体搅拌均匀，然后将混合均匀的保温粉体在压力为850~1250kPa条件下，压制28~32s，压制成粉末压制层22。

本发明提供的玻璃棉毡21，其厚度优选为2~4mm；将玻璃棉毡21与粉末压制层22以玻璃棉毡21/粉末压制层22/玻璃棉毡21的形式层叠，形成芯材2。

本发明的封装体1采用铝箔，铝箔具有气密、耐磨蚀的特点；采用铝箔可以为芯材2提供更加严密的密封环境，同时采用铝箔可以增加保温板的耐磨蚀性，延长保温板的使用寿命。在压力为850~1250kPa的条件下，将装有芯材2的铝箔边加压边抽真空；优选地，将封装体1内真空度抽至99%。

优选地，在步骤（3）之后还包括：将纤维网格布粘贴在封装体1的表面，并将贴有纤维网格布的保温板放入模具中压平，制成厚度为9mm的保温板。

更加优选地，本发明提供的保温板的制备方法，具体如下步骤：

（1）保温粉体成型：均匀的搅拌保温粉体；并将混合均匀的保温粉体倒入指定模具中，并在压力为1000kPa的条件下压制30秒；压制成厚度为7mm的粉末压制层；并将压制好的粉末压制层至于烤箱中在50℃中24小时烘烤，以去除粉末压制层中的水分。

（2）制备芯材：将一张玻璃棉毡置于指定模具中；将粉末压制层与另一张玻璃棉毡置于第一张玻璃棉毡上，即玻璃棉毡与粉末压制层以玻璃棉毡/粉末压制层/玻璃棉毡的方式相叠加，得到芯材。

（3）封装：将芯材装入封装体内，并在1000kPa的压力下，边加压边抽真空，将封装体内的真空度抽至99%时停止。

以下结合具体实施例对本发明作进一步的阐述。

实施例1：     

保温粉体的组成成分及其质量百分比：保温粉体为平均粒径为200nm的微硅粉；

保温板的制备方法，如下步骤：

（1）保温粉体成型：将保温粉体倒入指定模具中，并在压力为1000kPa的条件下压制30秒；压制成厚度为7mm的粉末压制层；并将压制好的粉末压制层至于烤箱中在50℃中24小时烘烤，以去除粉末压制层中的水分。

（2）制备芯材：将一张玻璃棉毡置于指定模具中；将粉末压制层与另一张玻璃棉毡置于第一张玻璃棉毡上，即玻璃棉毡与粉末压制层以玻璃棉毡/粉末压制层/玻璃棉毡的方式相叠加，得到芯材。

（3）封装：将芯材装入铝箔内，并在1000kPa的压力下，边加压边抽真空，将铝箔内的真空度抽至99%时停止。将纤维网格布粘贴在保温板的表面，并将贴有纤维网格布的保温板放入模具中压平。

得到厚度为9mm的保温板A1。

实施例2：

其它实验条件同实施例1，与实施例1不同的是：平均粒径为200nm的微硅粉97.8wt%；聚丙烯酰胺0.73wt% ；PP纤维1.47wt%。

加工得到厚度为9mm的保温板A2。

实施例3：

其它实验条件同实施例1，与实施例1不同的是：加入粒径为200nm的微硅粉96.39 wt%；聚丙烯酰胺0.72wt%；PP纤维2.89wt%。

经加工得到厚度为9mm的保温板A3。

实施例4：

其它实验条件同实施例1，与实施例1不同的是：加入粒径为200nm的微硅粉93.46%；聚丙烯酰胺0.93wt%；PP纤维5.61wt%。

经加工得到厚度为9mm的保温板A4。

实施例5：       

其它实验条件同实施例1，与实施例1不同的是：保温粉体的组成成分及其质量百分比：粒径为150nm的微硅粉97.8wt%；无水氯化钙0.73wt%；植物纤维1.47wt%。

经加工得到厚度为9mm的保温板A5。

对比例1：

取厚度为9mm的XPS聚苯乙烯板，记作保温板B1。

对比例2：

取厚度为30mm的XPS聚苯乙烯板，记作保温板B2。

性能测试：

对保温板A1-A5以及对比例1，在相同厚度下根据GB3399护热平板法，利用导热系数仪对其导热系数进行测定。

测试结果如下所示：

表1

	导热系数（W/（m·K））	厚度（mm）
			A1	0.00893	9
A2	0.00873	9
			A3	0.00843	9
A4	0.00867	9
			A5	0.00887	9
B1	0.05600	9
			B2	0.03000	30

 由表1可以看出，实施例1-5相对对比例1，本发明的保温板，保温板的内部采用了含有微硅粉的芯材，芯材的导热系数下降，芯材的保温性能增强，从而使得保温板的保温性能得到大幅的提高。

由表1可以看出，实施例1-5相对对比例1，在厚度一致的条件下，本发明的保温板的导热系数更加低，因此本发明提供的保温板的保温效果更加好。而现有技术中，保温板的保温系数达到0.008（W/（m·K））左右即可满足保温的需求；对比例2中提供的保温板， 即使其厚度达到30mm，其导热系数为0.0300，仍远远大于0.008（W/（m·K））。因此，本发明提供的保温板在达到0.008（W/（m·K））左右时，其厚度很小，这样可以大大的节约空间。

由表1可以看出，在实施例1-5中，本发明的保温板在加入吸水剂及纤维后，其导热系数降低，保温性能增强；而且当吸水剂为聚丙烯酰胺时，本发明的保温板的导热系数更低，保温效果更好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种保温板，其特征在于：其包括芯材以及封装芯材的封装体；所述芯材包括粉末压制层，以及位于粉末压制层两面的玻璃棉毡；

所述粉末压制层由保温粉体压制成型，所述保温粉体包括微硅粉。

2.如权利要求1所述的保温板，其特征在于：所述保温粉体还包括吸水剂以及纤维。

3.如权利要求2所述的保温板，其特征在于：所述保温粉体的组分及含量为：

微硅粉              93.46~97.8wt%

纤维                1.47~5.61wt%

吸水剂                0.72~0.93wt%。

4.如权利要求2或3所述的保温板，其特征在于：所述吸水剂为聚丙烯酰胺。

5.如权利要求2或3所述的保温板，其特征在于：所述纤维为聚丙烯纤维。

6.如权利要求1-3任一项所述的保温板，其特征在于：所述微硅粉的平均粒径为100～300nm。

7.如权利要求1-3任一项所述的保温板，其特征在于：所述玻璃棉毡厚度为2~4mm；所述粉末压制层的厚度为6~8mm。

8.如权利要求1-3任一项所述的保温板，其特征在于：所述封装体为铝箔。

9.如权利要求1-3任一项所述的保温板，其特征在于：还包括粘附在封装体外的纤维网格布。

10.一种权利要求1所述的保温板的制备方法，其包括如下步骤：

（1）保温粉体成型：将保温粉体倒入模具中压制成型，并烘干以去除水分，形成粉末压制层；

（2）制备芯材：将玻璃棉毡与粉末压制层以玻璃棉毡/粉末压制层/玻璃棉毡的形式层叠，形成芯材；

（3）封装：将芯材装入封装体内，并加压抽真空。

11.如权利要求10所述的保温板的制备方法，其特征在于：在所述步骤(3)之后还包括：将纤维网格布粘贴在封装体的表面并压平。

12.如权利要求10所述的保温板的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的压制成型的压力为850~1250kPa；时间为28~32s。

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