CN109715892A - 隔热材料排列体 - Google Patents

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Abstract

公开了用于使建筑结构(50)诸如墙壁(52)隔热的隔热材料排列体(10)。所述材料排列体(10)包括平面背衬层(12)，与背衬层(12)共面的平面粘合剂层14，以及被布置在背衬层(12)和粘合剂层(14)之间并且也与其共面的平面相变材料(“PCM”)层(16)。所述粘合剂层(14)适于在将粘合剂(14)与建筑结构(50)相接触的安装条件下将材料排列体(10)固定到结构上。在一些实施方式中，所述PCM层(16)由浸渍有珠粒、壳体或颗粒(110)形式的微囊化相变材料的硅酮泡沫聚合物形成，并且在其他布置中所述PCM层还可以包括被吸附到一定量的多孔、无机、细粒度的颗粒状固体中的浸渍有相变材料的硅酮泡沫聚合物(也称为“结合PCM”)。

Description

隔热材料排列体
技术领域
本公开涉及隔热材料排列体(insulation material arrangement)，特别是，诸如包括相变材料的排列体。
背景技术
希望且经常需要将隔热设置在诸如使墙壁、屋顶或天花板隔热的建筑结构中。因此，已经提出了各种类型的隔热材料，包括那些包括相变材料的隔热材料。
相变材料是改变相以吸收或释放热量、引起材料的“状态”或“基础”变化的材料。例如，在这些材料的一类中，相变材料在固体和液体形式之间转化。通常，施加到相变材料的热量在材料从固态转变为液态的过程中被材料所“消耗”，而相变材料保持基本恒定的温度。相反，当相变材料放出其液化潜热并恢复到其固态时，通过变化到液相所吸收的热量被释放。因此，掺入相变材料允许隔热材料更好地将建筑结构隔热。
在US 5,626,936中公开了一种这样的隔热材料，其公开了一种适于设置在建筑物或住宅的天花板或墙壁结构中的隔热系统，并且该系统包括通常作为夹在另外两层隔热材料之间的中间层的相变材料“(PCM”)。所公开的PCM材料被公开为主要选自以下的相变材料：六水合氯化钙、硫酸钠、石蜡、Na2SO4·10H2O、CaCl2·6H2O、NaHPO4·12H2O、Na2S2O3·5H2O和NaCO3·10H2O。所公开的PCM被加热到其相变状态以上并变为液态，以此状态其作为加热液体被施加到另外两层隔热材料上。在使用中，完整的隔热材料随后被设置在诸如天花板或墙壁的建筑结构上。
这种隔热材料的问题涉及易用性和使用速度，特别是，将这种隔热材料施加到建筑物内的表面(诸如垂直墙壁、表面下侧或角落围绕处)的易用性和速度。
该隔热材料的另一个问题是可能难以制造和/或制造成本高，因为在将PCM施加到隔热片之前需要加热以液化PCM。加热还可能限制在制造期间可能施加到PCM的材料，需要额外的等待时间，或者加热可能损坏或限制所使用的PCM类型。该隔热材料的另一个问题是可能需要相对厚的材料以获得所需的隔热性能。
处理相变材料时遇到的另一个问题是它们的可燃性。PCM可含有烃类物质，例如石蜡。存在与使用烃类PCM相关的泄漏、体积膨胀和/或可燃性的担忧。
发明内容
在本公开的第一方面，提供了用于使建筑结构隔热的材料排列体的实施方式，该材料排列体包括：背衬层；包含压敏粘合剂的粘合剂层；以及背衬层和粘合剂层之间的相变材料层；其中相变材料层包括浸渍有相变材料的阻燃硅酮泡沫聚合物材料，并且粘合剂层适于在将粘合剂层与建筑结构相接触的安装条件下将材料排列体固定到结构上。
在本说明书中，术语“阻燃的(fire-retardant/flame-retardant)”是指抵抗燃烧的材料，或者如果其最终燃烧，则速度很慢。
在一些实施方式中，材料排列体还包括可移除层，该可移除层被布置成在初始覆盖条件下覆盖粘合剂层并且在移除条件下暴露粘合剂层。在其一种形式中，背衬层和可移除层中的至少一个是纸。
在一些实施方式中，材料排列体是柔性的，以便可成形为卷。
在一些实施方式中，相变材料层包括液-固相变材料。
在一些实施方式中，相变材料层包括包封的相变材料。在一个实施方式中，包封的相变材料是微囊化的相变材料。在其一种形式中，微囊化的相变材料以珠粒和颗粒中至少一种的形式提供。
在一些替代实施方式中，相变材料层包括设置在多孔支撑结构中的相变材料。在一个实施方式中，相变材料被结合或吸附到多孔支撑结构中。在其一种形式中，多孔支撑结构是无机颗粒材料。在其特定形式中，无机颗粒材料是二氧化硅(硅石)粉末。
在一些实施方式中，硅酮泡沫聚合物材料是聚硅氧烷聚合物。
在一些实施方式中，压敏粘合剂包括与合适增粘剂混合的弹性体。
在一些实施方式中，根据前述权利要求中任一项的材料排列体，其中背衬层可以是纸、聚合物膜、箔、非织造布或高支数编织布中至少一种，并且其中粘合剂层包括适合在环境温度时有粘性的丙烯酸树脂、橡胶或硅酮。
在本公开的第二方面，提供了自粘性材料排列体的实施方式，其包括柔性相变材料层和施加到相变材料层面上的压敏粘合剂层，其中相变材料层包括浸渍有相变材料的阻燃硅酮泡沫聚合物材料，并且其中粘合剂层适于在将粘合剂层推向支撑表面的安装条件下将相变材料层粘附到支撑表面。
在一些实施方式中，第二方面的相变材料层另外如第一方面中所定义。
在一些实施方式中，第二方面的压敏粘合剂另外如第一方面中所定义。
在本公开的第三方面，提供了形成自粘性材料排列体的方法的实施方式，该方法包括以下步骤：形成由背衬支撑的柔性相变材料层，该相变材料层包括浸渍有相变材料的阻燃硅酮泡沫聚合物材料；并且，将压敏粘合剂层施加到相变材料层面上，粘合剂层适于在将粘合剂层压向结构或材料的安装条件下将材料排列体固定到建筑结构或材料上。
在一些实施方式中，形成柔性相变材料层的步骤还包括：提供可冷固化的液体混合物以提供柔性硅酮泡沫聚合物；将相变材料引入液体混合物中，使其基本遍布分散；固化液体混合物，以形成在其上施加了粘合剂层的柔性相变材料层。
在一些实施方式中，第三方面的相变材料层另外如第一方面中所定义。
在一些实施方式中，第三方面的压敏粘合剂另外如第一方面中所定义。
在本公开的第四方面，提供了将隔热材料施加到建筑结构的方法的实施方式，该方法包括以下步骤：将材料排列体的压敏粘合剂层推向建筑结构的表面，使得材料排列体的相变材料层与表面粘合，其中相变材料层包括浸渍有相变材料的阻燃硅酮泡沫聚合物材料，并且支撑相变材料层的背衬层背对表面。
在一些实施方式中，该方法还包括从粘合剂层移除覆盖层的步骤。
在一些实施方式中，第四方面的相变材料层另外如第一方面中所定义。
在一些实施方式中，第四方面的压敏粘合剂另外如第一方面中所定义。
在本公开的第五主要方面，提供了用于使建筑产品隔热的材料排列体的实施方式，所述材料排列体包括背衬层、包含压敏粘合剂的粘合剂层和介于背衬层和粘合剂层之间的相变材料层，其中相变材料层包括浸渍有相变材料的阻燃硅酮泡沫聚合物材料，并且粘合剂层适于在将粘合剂层与建筑材料相接触的安装条件下将材料排列体固定到建筑产品中。
在一些实施方式中，第五方面的相变材料层另外如第一方面中所定义。
在一些实施方式中，第五方面的压敏粘合剂另外如第一方面中所定义。
当结合作为本公开的一部分的附图阅读以下详细描述时，其他方面、特征和优点将变得更加明显，附图通过示例的方式示出了所公开的发明的原理。
附图说明
附图有助于理解隔热材料排列体的各个实施方式：
图1是示出包括背衬层、接触粘合剂层和相变材料层的材料排列体的实施方式的示意性透视图；
图2是示出了如图1所示的材料排列体的实施方式的示意性透视图，其进一步包括在接触粘合剂层上方的可移除覆盖层，可移除覆盖物的边缘被剥离以露出接触粘合剂层；
图3a是示出了如图2所示的材料排列体的详细侧视横截面图；
图3b是如图1所示的材料排列体的一部分的详细侧视横截面图，示出了位于相变材料层的一部分中的包封的相变材料的珠粒；
图4a是示出了如图2所示的材料排列体的示意性透视图，示出了可移除覆盖层被部分移除以准备将材料排列体安装到建筑物结构的墙壁上；
图4b是示出了如图4a中所示的材料排列体已安装到建筑结构的墙壁上的示意性透视图；和
图4c是示出了当图4a和4b所示的材料排列体的一部分在被固定到建筑结构的壁上时的详细侧视横截面图。
具体实施方式
参考图1，示出了用于使建筑结构50诸如墙壁52(图4b中所示)隔热的材料排列体10。材料排列体10包括平面背衬层12、平面粘合剂层14(与背衬层12共面)和平面相变材料(“PCM”)层16(其被布置在背衬层12和粘合剂层14之间并且也与它们共面)。图1中所示的材料排列体10具有示例性的长度和宽度以示出横截面层布置，并且可以以任何合适的连续长度制造为多层片材、板材或细长条带形式，其宽度仅受到用于形成多层材料排列体10的机器的宽度的影响。
粘合剂层14包括压敏粘合剂，其适于在将粘合剂层与建筑结构或材料50相接触或将粘合剂层压向建筑结构或材料50的安装条件下将材料排列体10固定到结构50。建筑结构或材料50可以是或者包括墙壁、墙板(如石膏板)、屋顶、天花板或类似物。在其他实例中，建筑结构或材料50可以是另外的隔热或覆盖材料。
背衬层12可以是纸、聚合物膜、箔、非织造或高支数编织布中的至少一种，并且粘合剂层14可以包括适于在环境温度时有粘性的丙烯酸树脂、橡胶或硅酮。在一些实例中，压敏粘合剂包括与合适增粘剂混合的弹性体。
参照图2，在一种形式中，材料排列体10还包括可移除层18，其被布置成在初始覆盖条件下覆盖粘合剂层14的最外面，并且在移除条件下暴露粘合剂层14。可移除层18可以是纸或可以用手剥离的类似材料片，以逐渐从粘合剂层14的最外面移除。
然而，在诸如图1中所示的一些实例中，可以省略可移除层18，并且材料排列体10可以以初始“卷起”形式提供给最终用户，初始提供的粘合剂层14的最外面压靠背衬层12的最外面。在这种形式中，材料排列体10在供应给最终用户时作为细长条带卷提供，然后可以展开和切割成各种长度以根据特定要求确定尺寸。因此，在这些实例中，背衬层12也可以是纸或类似的材料片材，其适于在方向“A”上用手从粘合剂层14上剥离。
PCM层16由硅酮泡沫聚合物形成，其在一些实施方式中用珠粒、壳体或颗粒110形式的微囊化(micro-encapsulated)相变材料浸渍，如图3a和3b所示。在其他实施方式中，PCM层可包含用相变材料浸渍的硅酮泡沫聚合物，所述相变材料被吸附到一定量的多孔、无机、细粒度的颗粒固体(所谓的“结合PCM”)中。
在本公开中，硅酮用于形成容纳干颗粒、包封珠粒等的惰性防潮结构。硅酮也被称为聚合硅氧烷(或聚硅氧烷)，其是包括由硅氧烷重复单元构成的任何惰性合成化合物的聚合物，所述惰性合成化合物是通常与碳和/或氢结合的交替的硅原子和氧原子的链。可以合成具有各种性质和组成的硅酮。它们的稠度可以从液体到凝胶到橡胶到硬塑料而变化。它们通常是耐热的和橡胶状的，并且一些常见的形式包括硅酮橡胶、硅酮树脂和硅酮密封胶。
在本公开中的PCM层的实例中，相变材料(无论是由珠粒或壳体包封，还是“结合”并吸附在多孔固体物质上)是以下类型的液-固相变材料：其在使用过程中通常从固体形式变为液体(或甚至气体)形式，例如烃类诸如石蜡。相变材料，无论以何种形式存在，都可以均匀分布或不均匀分散在整个PCM层的硅酮泡沫中，并且仍然实现其功能目的。
PCM层被固定到背衬层12。在一些实例中，PCM层的厚度可以在1到10mm之间，优选约为2-4mm的典型厚度。PCM层可以是柔性的，因此它可以被卷起、弯曲和成形为所需的形状。下面进一步描述PCM材料的具体组成及其制造方法。
要注意在一些实例中，另外的隔热泡沫层，诸如闭孔聚乙烯，可以位于背衬和PCM层之间，或者可以成为背衬层12。
如图所示在隔热排列体中具有PCM层能够在该隔热排列体被附着到建筑墙壁上或其他建筑构件上时通过吸收或释放热能而在结构或建筑内提供温度调节、温度缓冲或其他温度控制。这种PCM层的热控制和温度调节特性可用于降低建筑物和其他结构的加热和冷却的能量成本。
如图3a和3b中所示，PCM层16包括包封的相变材料珠粒、壳体或颗粒110，后者与硅酮泡沫聚合物112层混合并固化到其中以形成PCM层16。
如图3b中详细所示，每个珠粒110包括封装相变材料114的珠粒壳体116。相变材料114可以由许多已知的液-固相变材料中的任何一种组成，包括天然和合成凝胶、蜡、油和/或水合盐，诸如石蜡。在一些形式中，相变材料114被选择为在15℃至30℃之间的温度时相变，在一种特定形式中，在20℃至25℃之间的温度时，并且在一种特定形式中，在23℃左右。珠粒壳体116可以由刚性塑料构成，但是也可以设想珠粒壳体116也可以由弹性聚合物或塑料构成。
发泡聚合物由弹性且柔韧的聚硅氧烷聚合物构成，诸如以硅酮泡沫存在的硅酮。选择用于PCM层的这类聚合物是因为其具有柔韧性和弹性的合适性质。硅酮泡沫具有良好的阻燃性能，这在处理可能易燃的烃类相变材料时是重要的。硅酮泡沫聚合物的使用能够解决现有技术中关于使用固-液相变材料的许多问题，因为它可以应对如下已知问题：与使用相变材料(无论是由珠粒或壳体包封，还是被吸附(“结合”)到多孔固体物质上)相关的诸如泄漏、体积膨胀和/或可燃性问题。
在一个实例中，硅酮泡沫聚合物由双组分液体硅酮基化合物(A部分和B部分)形成或浇铸，其混合并冷固化以形成硅酮泡沫。应注意，冷固化可有助于减少包封相变材料的壳体的任何损坏，并降低相变材料燃烧的任何风险。
在两部分液体硅酮基化合物混合之前，可以将相变材料(无论是以包封形式还是以颗粒吸附的“结合”形式)添加到两部分液体硅酮基化合物中的一种或优选两种中。混合可以在模具或其他合适的表面(诸如铝模具)中进行。这允许相变材料(其可以是近球形微囊化相变材料珠粒的形式，或其中携带吸附的相变材料的二氧化硅(硅石)颗粒)基本均匀地分布在整个硅酮泡沫中。合适的两部分硅酮基是供应商深圳市红叶杰科技有限公司(产品名称HY-F663)所生产的。下面的表1和2示出了混合以形成硅酮泡沫的合适的A部分和B部分的示例性组合物。
表1.A部分的示例性组合物
组分 CAS No. EC# wt％
乙烯基硅油 68038-19-2 --- 35
气相二氧化硅 60676-86-0 293-303-4 50
二甲基聚硅氧烷 63148-62-9 203-492-7 14
氯铂酸 18497-13-7 241-010-7 1
表2.B部分的示例性组合物
组分 CAS No. EC# wt％
乙烯基硅油 68038-19-2 --- 35
气相二氧化硅 60676-86-0 293-303-4 50
二甲基聚硅氧烷 63148-62-9 203-492-7 14
含氢硅油 63148-57-2 217-496-1 1
举例来说，微囊化相变材料珠粒可从中国杭州相变科技有限公司商购获得。珠粒的直径可以是最少约1-2微米，相变材料是熔融温度在20-30℃范围内，优选约23℃的有机烃PCM(石蜡)(其他温度范围定制应用可得)。潜热容量约为100-120kJ/kg。
作为另一个实例，吸附到二氧化硅(硅石)颗粒上的“结合的”有机烃形式的未包封的相变材料可从德国的Rubitherm GmbH商购获得。PX系列粉末含有吸附到亲水性二氧化硅粉末的多孔支撑结构中的相变材料。结合的PCM总是以其初始形式的干粉固体存在，但是PCM可以熔化并凝结以储存或释放与相变相关的潜热。相变材料是有机烃，占熔融温度在22-25℃范围内的产品重量的约60％，但是它可以在最高约55℃的温度时使用。潜热容量约为95-100kJ/kg。因为PX系列产品以自由流动的二氧化硅粉末形式出售，其与PCM刚性结合在一起，与微囊化的PCM珠粒相比，它更容易使用和运输，微囊化的PCM珠粒容易被压碎或损坏，导致相变材料的潜在泄漏。
相变材料(以包封的珠粒形式，或以吸附到无机固体上的结合形式)与两部分液体硅酮基料的体积比可优选为约1:3(1份携带PCM的固体比3份液体硅酮基料)。应注意，该比例可在约1:2和1:4之间变化。然而，在1:2的比例下，额外的珠粒或无机固体可能干扰泡沫聚合物的固化并且变得不均匀分布，并且以1:4的比例，较低量的携带PCM的固体可能产生(一旦形成)没有足够热容量的产品PCM层。
使用任何类型的携带PCM的固体的硅酮泡沫聚合物通常所需的固化时间是快速的，约3-6分钟。使用这种带有PCM的细粒度固体也意味着可以形成足够薄的PCM层(层厚在1到10mm之间，优选2-4mm左右的典型厚度)，如果使用携带相变材料的大封装颗粒，或者如果使用大尺寸颗粒来携带结合的相变材料(例如，约0.5mm至2mm)，则难以实现该厚度的任何结构完整性和柔性。
(一旦将硅酮基料混合在一起)固化时间快以及硅酮泡沫聚合物的一般粘性特质也意味着在固化过程中存在足够的细颗粒悬浮液以避免在最终形成的PCM层中携带相变材料的微珠或固体的分离和不均匀分布。
制造包括PCM层的隔热材料的方法可以从手动混合到使用连续生产量的工业规模机器而变化。手动混合可包括首先将微囊化的相变材料珠粒或携带吸附的相变材料的无机颗粒引入两部分液体硅酮基料中，然后将两部分液体硅酮基料混合在一起，然后将混合物倒入合适的可与模具配合的背衬层上。然后使PCM层冷固化，随后施加粘合剂层。诸如通过将压敏粘合剂喷涂到固化的PCM层上。然后可以安装可移除的覆盖层以覆盖压敏粘合剂。
设想这种工业规模机器的一个实例包括将两部分液体硅酮基料中的每一个单独地与微囊化的相变材料珠粒或携带吸附的相变材料的无机颗粒预混合。然后将得到的两部分液体硅酮基料分别泵送到具有两个喷嘴的歧管。每个两部分液体硅酮基料从喷嘴喷射以形成彼此交叉的固-液混合物的喷射流，使两个流混合在一起，之后所得的未固化的硅酮泡沫聚合物混合物向下落到支撑或背衬层，诸如纸等。然后将硅酮泡沫聚合物冷固化，优选通过一些通风辅助，然后可以施加粘合剂层，然后施加可移除的覆盖层。硅酮泡沫聚合物层布置成基本上是平的并且在背衬层上共同延伸。隔热材料可以形成为在储存和/或运输之前卷起的长度，例如，以1200mm宽的条带并且具有20米的长度。
图4a至4c示出了隔热材料排列体10的各种用途，其示出了将隔热材料10施加到建筑结构或材料50(诸如墙壁或屋顶表面52)的方法。该方法包括将材料排列体10的压敏粘合剂层14推向建筑结构表面的步骤，使得材料排列体10的PCM层16粘合到表面，使支撑PCM层16的背衬层12背对表面52。在其中隔热材料10还包括覆盖层10的实例中，该方法还包括从粘合剂层14移除覆盖层18的先前步骤，如图4a所示，在粘合剂层14粘合到建筑结构或材料50的表面52上之前。
在该实例中注意到，墙壁或屋顶表面52可以是石膏板，并且在将石膏板固定到墙壁立柱之前，可以在原位固定隔热材料10。如图4b所示，在石膏板固定到墙壁立柱之前，隔热材料10可以原位安装到石膏板。这些方法步骤也可以应用于以下建筑产品，这些产品尚未作为建筑结构的一部分建造就位，而是在远程位置生产，以便以后移动到建筑工地并在建筑工地组装。墙壁的类型可包括砖贴面壁或包覆壁，例如包括金属覆物而不是砖的墙壁。然而，材料排列体10可以应用于任何合适的表面以增加其隔热性能。
包括PCM层的隔热材料排列体10具有几个有利特征，所述PCM层包括浸渍有相变材料的阻燃硅酮泡沫聚合物材料：
a.本文描述的材料排列体10是自粘和柔性的，允许材料排列体通过使用手压原位固着到任何合适的表面，诸如建筑结构的墙壁，或者固着到另一建筑产品或材料；
b.用分布的微囊化相变材料珠粒或携带吸附的相变材料的无机颗粒浸渍的硅酮泡沫聚合物的PCM层使得材料排列体能够显著改善墙壁表面或其所安装的建筑产品的隔热性能；
c.并且，硅酮泡沫聚合物的使用提供阻燃性能以进一步增强建筑结构的耐火性或阻燃性，并且处理包含易燃物质的液-固相变材料涉及的安全问题。
d.材料排列体也可以用于地板下层或衬里，因为硅酮泡沫聚合物具有提供良好回弹的弹性性质。
使用两部分、冷固化的液体硅酮基料还能够在这些液体硅酮基料中预混合微囊化的相变材料珠粒或携带吸附的相变材料的无机颗粒。这样做有助于相变材料颗粒在所得硅酮泡沫聚合物中的平均和均匀分布，所述硅酮泡沫聚合物具有足够高的粘度以在整个固化时间内悬浮相变颗粒。混合物的冷固化有助于抑制微囊化相变材料珠粒的损坏。快速固化和形成由硅酮泡沫聚合物形成的薄且柔韧的PCM层还允许将制造过程按比例放大到连续进行，包括将压敏粘合剂快速施加到基本上固化的PCM层的后续步骤。
硅酮具有许多有用的特性，这使得它们适用于建筑隔热应用，其中该物质与建筑者和住户紧密接触，所述特性包括：
a.低导热系数；
b.低化学反应性；
C.低毒性；
d.热稳定性(在-100至250℃的宽温度范围内的性能恒定性)；
e.排斥水并形成防水密封的能力；和
f.氧、臭氧和紫外线(UV)抗性。
除了这些性质之外，发明人还决定使用硅酮泡沫聚合物基料，因为：
a.其阻燃性能(低可燃性UL94V-0)；
b.其柔韧性，由于其能够浇铸得很薄(低至1-10mm，特别是2-4mm厚度)；
c.所得泡沫聚合物的轻质特性；和
d.其在固化后的不可压缩性(与塑料基泡沫相比具有高压缩率)。
最后，发现硅酮泡沫聚合物与微囊化相变材料珠粒或携带吸附(“结合”)相变材料的无机颗粒的所选相变材料最相容。如已经指出的，在现有技术中存在关于使用固-液相变材料的问题，特别是在处理封装的相变材料时，在现有技术范围内找到处理泄漏、体积膨胀和/或可燃性的方法。当使用微囊化的相变材料，并且硅酮泡沫被刺穿(例如，在墙壁钻孔时使用钉子、螺钉等)时，存在PCM可能从其包封的涂层中泄漏并在成品泡沫上形成残留物的风险。这将暴露烃基的相变材料并且将产生潜在的燃烧危险。
结合相变材料(例如Rubitherm PX产品系列)的使用消除了这个问题，因为硅酮泡沫聚合物层的刺穿，或甚至隔热材料产品的整个横截面的切断，将不会干扰相变材料的完整性，相变材料保留在无机结合介质(诸如二氧化硅(硅石))内，并且不会泄漏。
此外，发现与其他类型的相变材料(例如塑料外壳封装PCM)相比，在形成和固化过程中使用硅石基底介质化学结合的相变材料更容易与硅酮泡沫相容。同样，该因素支持非常薄的PCM层片材的固化，通常为2mm–8mm，甚至薄至2mm至4mm，但仍具有良好的结构完整性。
还有利地，注意到Rubitherm PX系列硅石结合的相变材料的成本大约是具有可比较的粒度范围的微囊化相变材料的成本的一半。尽管Rubitherm PX产品的潜热容量略低于相当的微囊化PCM产品(基于当量质量)，但由于使用该产品节省了成本，因此可以向硅酮聚合物泡沫添加更多量的单位体积的结合PCM(而不影响其固化能力)，最终为最终用户创造出更具成本效益的最终用途隔热产品。
硅酮泡沫聚合物的使用是掺入微囊化相变材料珠粒或携带吸附的相变材料的无机颗粒以形成作为建筑材料诸如墙板的一部分的层的理想方式。PCM颗粒和珠粒的不良结合性质意味着将这些物质直接掺入墙板，石膏等中并不是特别有效或可行的。此外，这样做并不提供处理有机相变材料燃烧风险的方法，除非在建筑产品的材料组合物中还加入单独的合适的阻燃物质，这最终需要更复杂的和昂贵的制造过程，因此是不希望的。
阻燃硅酮泡沫聚合物的使用为可燃有机相变材料产生了保护性基底。成品层的推荐恒温使用范围为-55℃至200℃。塑料基泡沫在这些温度的较高端会被破坏。如果基材被破坏，相变材料可能会被释放并引起火灾。
在某些实施方式的前述描述中，为了清楚起见，已采用特定术语。然而，本公开不旨在限于如此选择的特定术语，并且应理解，每个特定术语包括以类似方式操作以实现类似技术目的的其他技术等同物。诸如“左”和右”，“前”和“后”，“上方”和“下方”等术语用作方便的词语以提供参考点，而不应被解释为限制性术语。
在整个说明书和随后的权利要求中，除非上下文另有要求，否则词语“包括(comprise)”及变体(comprises and comprising)将被理解为暗示包括所述整数或步骤或整数或步骤组但不排除任何其他整数或步骤或整数或步骤组。
本说明书中对任何已知事项或任何先前出版物的参考不是，也不应被视为知晓或承认或暗示已知事项或现有技术出版物构成本说明书相关的技术领域中公知常识的一部分。
此外，已经结合目前被认为是最实用和优选的实施方式描述了本发明，应该理解，本发明不限于所公开的实施方式，而是相反，旨在涵盖包括在本发明的精神和范围内的各种修改和等同布置。而且，上面描述的各个实施方式可以结合其他实施方式来实现，例如，一个实施方式的各方面可以与另一个实施方式的各方面组合以实现其他实施方式。此外，任何给定组件的每个独立特征或部件可以构成另外的实施方式。

Claims (29)

1.用于使建筑结构隔热的材料排列体，所述材料排列体包括：
-背衬层；
-包含压敏粘合剂的粘合剂层；和
-位于背衬层和粘合剂层之间的相变材料层；
其中所述相变材料层包括浸渍有相变材料的阻燃硅酮泡沫聚合物材料，并且所述粘合剂层适于在将粘合剂层与建筑结构相接触的安装条件下将材料排列体固定到结构上。
2.根据权利要求1所述的材料排列体，其中所述材料排列体还包括可移除层，所述可移除层被布置成在初始覆盖条件下覆盖粘合剂层并且在移除条件下暴露粘合剂层。
3.根据权利要求2所述的材料排列体，其中所述背衬层和所述可移除层中的至少一个是纸。
4.根据前述权利要求中任一项所述的材料排列体，其中所述材料排列体是柔性的，因此能成形为卷。
5.根据前述权利要求中任一项所述的材料排列体，其中所述相变材料层包括液-固相变材料。
6.根据前述权利要求中任一项所述的材料排列体，其中所述相变材料层包括包封的相变材料。
7.根据权利要求6所述的材料排列体，其中所述包封的相变材料是微囊化的相变材料。
8.根据权利要求7所述的材料排列体，其中所述微囊化的相变材料以珠粒和颗粒中至少一种的形式提供。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的材料排列体，其中所述相变材料层包括设置于多孔支撑结构中的相变材料。
10.根据权利要求9所述的材料排列体，其中所述相变材料被结合或吸附到多孔支撑结构中。
11.根据权利要求9或10所述的材料排列体，其中所述多孔支撑结构是无机颗粒状材料。
12.根据权利要求11所述的材料排列体，其中所述无机颗粒状材料是二氧化硅(硅石)粉末。
13.根据前述权利要求中任一项所述的材料排列体，其中所述硅酮泡沫聚合物材料是聚硅氧烷聚合物。
14.根据前述权利要求中任一项所述的材料排列体，其中所述压敏粘合剂包括与合适增粘剂混合的弹性体。
15.根据前述权利要求中任一项所述的材料排列体，其中所述背衬层可以是纸、聚合物膜、箔、非织造布或高支数编织布中至少一种，并且其中所述粘合剂层包括适合在环境温度时有粘性的丙烯酸树脂、橡胶或硅酮。
16.一种自粘性材料排列体，其包括柔性相变材料层和施加到相变材料层面上的压敏粘合剂层，其中所述相变材料层包括浸渍有相变材料的阻燃硅酮泡沫聚合物材料，并且其中所述粘合剂层适于在将粘合剂层推向支撑表面的安装条件下将相变材料层粘附到支撑表面。
17.根据权利要求16所述的材料排列体，其中所述相变材料层另外如权利要求5至13中任一项中所定义。
18.根据权利要求16或17所述的材料排列体，其中所述压敏粘合剂另外如权利要求14或15中所定义。
19.一种形成自粘性材料排列体的方法，所述方法包括以下步骤：
形成由背衬支撑的柔性相变材料层，所述相变材料层包括浸渍有相变材料的阻燃硅酮泡沫聚合物材料；和
将压敏粘合剂层施加到相变材料层面上，所述粘合剂层适于在将粘合剂层推向支撑表面的安装条件下将材料排列体固定到建筑结构或材料上。
20.根据权利要求19所述的方法，其中形成柔性相变材料层的步骤还包括：
提供可冷固化的液体混合物以提供柔性硅酮泡沫聚合物；
将相变材料引入该液体混合物中以使其基本遍布分散；和
固化液体混合物以形成在其上施加了粘合剂层的柔性相变材料层。
21.根据权利要求19或20所述的方法，其中所述相变材料层另外如权利要求5至13中任一项中所定义。
22.根据权利要求20或21所述的材料排列体，其中所述压敏粘合剂另外如权利要求14或15中所定义。
23.一种将隔热材料施加到建筑结构的方法，所述方法包括以下步骤：
将材料排列体的压敏粘合剂层推向建筑结构的表面，使得材料排列体的相变材料层与表面粘合，其中所述相变材料层包括浸渍有相变材料的阻燃硅酮泡沫聚合物材料，并且支撑所述相变材料层的背衬层背对所述表面。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述方法还包括：
从粘合剂层移除覆盖层。
25.根据权利要求23或24所述的方法，其中所述相变材料层另外如权利要求5至13中任一项中所定义。
26.根据权利要求23-25中任一项所述的方法，其中所述压敏粘合剂另外如权利要求14或15中所定义。
27.一种用于使建筑产品隔热的材料排列体，所述材料排列体包括：
背衬层；
包括压敏粘合剂的粘合剂层；和
介于背衬层和粘合剂层之间的相变材料层；
其中所述相变材料层包括浸渍有相变材料的阻燃硅酮泡沫聚合物材料，并且所述粘合剂层适于在将粘合剂层与建筑结构相接触的安装条件下将材料排列体固定到建筑产品。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述相变材料层另外如权利要求5至13中任一项中所定义。
29.根据权利要求27或28所述的方法，其中所述压敏粘合剂另外如权利要求14或15中所定义。
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