CN113321447A - 一种真空绝热板及其制备方法和应用 - Google Patents

一种真空绝热板及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113321447A
CN113321447A CN202110648697.3A CN202110648697A CN113321447A CN 113321447 A CN113321447 A CN 113321447A CN 202110648697 A CN202110648697 A CN 202110648697A CN 113321447 A CN113321447 A CN 113321447A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
insulation panel
vacuum
filler
binder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110648697.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113321447B (zh
Inventor
刘东华
闫达
孟超
祁小堂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hebei Fusite New Building Materials Co ltd
First New Material Technology Development Co Ltd
Original Assignee
Hebei Fusite New Building Materials Co ltd
First New Material Technology Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hebei Fusite New Building Materials Co ltd, First New Material Technology Development Co Ltd filed Critical Hebei Fusite New Building Materials Co ltd
Priority to CN202110648697.3A priority Critical patent/CN113321447B/zh
Publication of CN113321447A publication Critical patent/CN113321447A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113321447B publication Critical patent/CN113321447B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C04B26/10—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B26/16—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C04B26/10—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B26/14—Polyepoxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04—Polyurethanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/06—Arrangements using an air layer or vacuum
    • F16L59/065—Arrangements using an air layer or vacuum using vacuum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/30—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for heat transfer properties such as thermal insulation values, e.g. R-values
    • C04B2201/32—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for heat transfer properties such as thermal insulation values, e.g. R-values for the thermal conductivity, e.g. K-factors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/24—Structural elements or technologies for improving thermal insulation
    • Y02A30/242—Slab shaped vacuum insulation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B80/00—Architectural or constructional elements improving the thermal performance of buildings
    • Y02B80/10—Insulation, e.g. vacuum or aerogel insulation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)

Abstract

本发明提供一种真空绝热板及其制备方法和应用，所述真空绝热板包括阻隔包装袋和设置于所述阻隔包装袋内的隔热板，所述隔热板的制备原料包括粘结剂、隔热填料和吸气剂的组合；所述粘结剂可以将隔热填料粘结固定在一起，避免隔热填料在使用过程中因阻隔包装袋发生破损而脱落，进一步造成墙体脱落的问题，进而有效提高了所述真空绝热板的使用效果，并且大幅度提高了其使用寿命；所述真空绝热板的制备方法整体工艺简单，与现有技术制备真空绝热板使用的设备相同，适合大批量工业化发展，具有重要的研究价值。

Description

一种真空绝热板及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于绝热板技术领域，具体涉及一种真空绝热板及其制备方法和应用。
背景技术
真空绝热板是一种新型的、集高效与节能于一体的保温材料，相对于传统的聚氨酯泡沫等绝热材料，真空绝热板在其生产和应用过程中，不使用消耗臭氧层物质(ODS)，而且导热系数较低，具有环保和节能的双重优点，被广泛应用于冰箱冰柜、冷藏车、集装箱、冷库等低温深冷领域及家电行业的保温领域。
真空绝热板的导热系数非常低，是常用建筑保温材料的1/4左右，具有广阔的应用前景，然而目前市场认可度比较低，使用寿命短是主要因素之一；真空绝热板的主要结构为三明治结构，即外面一个包装层，中间芯部为气凝胶、微孔聚氨酯、二氧化硅粉末、石棉纤维、玻璃纤维等压制而成的板材，纤维和(或)颗粒之间相互作用力非常弱，真空度高时，在大气压的挤压下，能起到一定的支撑作用，随着时间的延长，真空度逐渐减小，中间芯层材料开始脱落，逐渐失去保温效果。
因此，对于真空绝热板的研究也一直在进行。CN102102796A公开了一种真空绝热板及其制备方法，包括高阻隔包装袋和隔热芯材，该隔热芯材放置在该高阻隔包装材料所制成的真空密封袋内，该隔热芯材内设有吸气剂，在该真空绝热板的板面上开孔，在该孔内安装有开孔结构件，该开孔结构件为具有高阻隔性能管状型材，该开孔结构件与所述高阻隔包装袋熔接或粘接在一起，共同构成所述的真空密封腔。该发明的真空绝热板开孔后外观平整，消除了褶皱的发生，降低了高阻隔包装袋的褶皱处透气量，延长了真空绝热板的寿命；开孔后在开孔处机械强度较高，可以在开孔处利用铆固件将真空绝热板与其他材料连接安装，使得真空绝热板的利用更为便利，扩大其使用范围；但是这种方法制备得到的真空绝热板的寿命仍有待提高，且制备方法繁琐，不利于大批量工业化生产。
CN107355640A公开了一种利用玻璃纤维聚集体边角料制备绝热板芯材的方法，其步骤包括：将玻璃纤维聚集体边角料经过切断分散、布料、加热、压制成型得绝热板芯材；所述加热温度为500～630℃，压制压力为0.2～1.0MPa，所述绝热板芯材密度为260～320kg/m3，制备的芯材机械强度好，膨胀率小；该方法得到的真空绝热板的初始中心导热系数低于2.5mW/m·K，整体有效导热系数低至3.5mW/m·K以下，使用寿命达到15年以上，而且制作成本得到大幅度下降。CN110159873A公开了一种真空绝热板及其制备方法，该真空绝热板按质量百分比计，由如下组分组成：超细玻璃纤维棉99～99.8％，吸气剂0.2～1.0％。用于制备该真空绝热板的超细玻璃纤维棉未经过湿法打浆和热态加压，其纤维的性能未受到破坏，可有效提高纤维的力学性能，降低导热系数，并且能够有效降低生产成本，大大降低了天然气和电能的消耗。该真空绝热板表面平整、强度高，且导热系数低，非常适用于冰箱、冰柜、冷藏箱、冷库、建筑墙体保温、舰艇、船舶、汽车、电热水器等领域。但是，上述两种真空绝热板在使用过程中，一旦密封袋被扎破或者泄露，真空度无法保持，大气压力作用消失，纤维和(或)颗粒容易在重力作用下沉积在袋子底部，造成鼓袋，进而容易引起墙体脱落，严重影响建筑质量。
因此，开发一种制备方法简单且使用寿命长的真空绝热板，是本领域亟需解决的技术问题
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种真空绝热板及其制备方法和应用，所述真空绝热板包括阻隔包装袋和设置于所述阻隔包装袋内的隔热板，所述隔热板的制备原料中包括隔热填料和添加特定份数的粘结剂，所述粘结剂可以将所述隔热填料粘结固定在一起，避免其在使用中因阻隔包装袋发生破损而脱落，造成墙体脱落的问题，进而有效提高了所述真空绝热板的使用效果，并且大幅度提高了其使用寿命，具有重要的研究价值。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种真空绝热板，所述真空绝热板包括阻隔包装袋和设置于所述阻隔包装袋内的隔热板，所述隔热板的制备原料按照重量份包括如下组分：粘结剂1～10重量份、隔热填料90～99重量份和吸气剂1～3重量份。
所述粘结剂可以为1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份或10重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述隔热填料可以为91重量份、92重量份、93重量份、94重量份、95重量份、96重量份、97重量份、98重量份或99重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述吸气剂可以为1.2重量份、1.4重量份、1.6重量份、1.8重量份、2重量份、2.2重量份、2.4重量份、2.6重量份或2.8重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
本发明提供的真空绝热板的剖面结构示意图如图1所示，其中1代表阻隔包装袋，2代表隔热板；所述隔热板2设置于所述阻隔包装袋1内；所述隔热板2的制备原料中包括隔热填料，可以保证所述隔热板具有较低的导热系数；同时还添加有特定份数的粘结剂，所述粘结剂可以将所述隔热填料、阻隔包装带都粘结固定在一起，进而可以有效避免使用时因阻隔包装袋破损导致内部的隔热填料脱落的问题，即使阻隔包装袋有泄露，隔热填料也会在粘结剂的作用下保持原有形状和较低的导热系数，使得所述真空绝热板具有优异的使用效果和较长的使用寿命，具有重要的研究价值。
优选地，所述粘结剂包括环氧树脂类粘结剂、聚氨酯类粘结剂、有机硅类粘结剂或聚酰亚胺类粘结剂中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述粘结剂和隔热填料的质量比为1:(10～15)，例如1:10.5、1:11、1:11.5、1:12、1:12.5、1:13、113.5、1:14或1:14.5等。作为本发明的优选技术方案，本发明提供的隔热板的制备原料中粘结剂和隔热填料的质量比为1:(10～15)时，可以使得所述真空绝热板兼具优异的隔热效果和较长的使用寿命，一方面，如果粘结剂的含量过低，则会导致隔热填料不能有效的被粘结在一起；另一方面，如果隔热填料的含量过低，则会导致制备得到的真空绝热板的保温和阻燃效果有所下降，只有所述粘结剂和隔热填料用量在固定的比例范围内，才能够使得制备得到的真空绝热板兼具优异的使用效果和较长的使用寿命。
优选地，所述隔热填料包括纤维状隔热填料和/或颗粒状隔热填料。
优选地，所述纤维状隔热填料包括石棉纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述纤维状隔热填料的纤维直径为10～500μm，例如10μm、20μm、50μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm或500μm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述纤维状隔热填料的纤维长度不小于5mm，例如5mm、10mm、20mm、50mm、100mm、200mm、500mm、1000mm、2000mm、5000mm或连续纤维，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述颗粒状隔热填料包括气凝胶、膨胀珍珠岩、开孔聚氨酯或二氧化硅粉末中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述颗粒状隔热填料的松散堆积密度小于200kg/m3，例如180kg/m3、160kg/m3、140kg/m3、120kg/m3、100kg/m3、80kg/m3、60kg/m3、40kg/m3或20kg/m3，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选的，所述开孔聚氨酯的开孔率不低于90％，例如90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述二氧化硅粉末的比表面积为100～500m2/g，例如130m2/g、160m2/g、190m2/g、210m2/g、240m2/g、270m2/g、300m2/g、330m2/g、360m2/g、390m2/g、420m2/g、450m2/g或480m2/g，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述隔热板的制备原料还包括稳定剂。
优选地，所述隔热板的制备原料中稳定剂的含量为1～3重量份，例如1.2重量份、1.4重量份、1.6重量份、1.8重量份、2重量份、2.2重量份、2.4重量份、2.6重量份或2.8重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述真空绝热板的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将隔热填料、吸气剂和任选地稳定剂混合，干燥，得到混合料；
(2)将步骤(1)得到的混合料和粘结剂混合，得到芯料；
(3)将步骤(2)得到的芯料放入阻隔包装袋内，压制成型、抽真空、热封、固化，得到所述真空绝热板。
本发明提供的真空管绝热板的制备方法首先将隔热填料、吸气剂和任选地稳定剂混合后再与粘结剂混合，得到芯料；将芯料放入阻隔包装袋内，压制成型，抽真空、固化后得到所述真空绝热板，整个制备过程工艺简单，与现有制备绝热板所使用的的设备接近，适合大批量工业化生产。
优选地，步骤(1)所述干燥的温度为60～180℃，例如60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃或180℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(1)所述干燥的时间为10～14h，例如10.3h、10.6h、10.9h、11.3h、11.6h、11.9h、12.3h、12.6h、12.9h、13.3h、13.6h或13.9h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(1)所述混合料的含水率小于0.5％，例如0.45％、0.4％、0.35％、0.3％、0.25％、0.2％、0.15％、0.1％或0.05％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(3)所述压制成型通过油压机进行。
优选地，步骤(3)所述抽真空后阻隔包装袋内的真空度为1～20Pa，例如2Pa、4Pa、6Pa、8Pa、10Pa、12Pa、14Pa、16Pa或18Pa，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(3)所述固化的时间为2～24h，例如2h、4h、6h、8h、10h、12h、14h、16h、18h、20h、22h或24h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值，优选为4～12h。
优选地，步骤(3)所述固化的温度为20～30℃，例如21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃或29℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
作为优选技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将隔热填料、吸气剂和任选地稳定剂混合，60～180℃干燥10～14h，得到含水率小于0.5％的混合料；
(2)将步骤(1)得到的混合料和粘结剂混合，得到芯料；
(3)将步骤(2)得到的芯料放入阻隔包装袋内，通过油压机压制成型、抽真空至1～20Pa，热封，20～30℃下固化2～24h，得到所述真空绝热板。
第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的真空绝热板在房屋建筑或家用电器中的应用。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的真空绝热板包括阻隔包装袋和设置于所述组合包装袋内的隔热板；所述隔热板的制备原料包括特定份数的隔热填料以及特定份数的粘结剂，所述粘结剂可以使得隔热填料以及阻隔包装带都连接在一起，有效避免了使用时因阻隔包装袋破损而导致隔热填料脱落的问题；且所述粘结剂的加入不会影响所述真空绝热板的导热系数，使得所述真空绝热板兼具优异的阻燃性能和较长的使用寿命，具体而言，本发明提供的真空绝热板使用一天的导热系数为5～8mW/m·K；使用五年的导热系数为7～11mW/m·K；破损后的导热系数为20～35mW/m·K；且使用一个月的破损率均为0％，使用五年的破损率为0.2～0.5％。
(2)本发明提供的真空绝热板的制备方法整体工艺简单，与现有技术制备真空绝热板使用的设备相同，进而适合大批量工业化发展，具有重要的研究价值。
附图说明
图1为本发明提供的真空绝热板的剖面结构示意图；
其中，1-阻隔包装袋，2-隔热板。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种真空绝热板，其剖面结构示意图如图1所示，包括阻隔包装袋1和设置于阻隔包装袋1内的隔热板2；
其中，阻隔包装袋1来自苏州星辰包装材料有限公司；隔热板2的制备原料按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0003110937450000081
Figure BDA0003110937450000091
本实施例中二氧化硅粉末来源于南京保克特新材料有限公司，聚氨酯粘结剂来源于万华化学集团股份有限公司，稳定剂来源于石家庄驰霖矿产品有限公司，吸气剂来源于南京善工新材料科技有限公司；
本实施例提供的真空绝热板的制备方法包括如下步骤：
(1)将二氧化硅粉末、吸气剂和稳定剂混合，150℃下干燥12h，得到含水率为0.25％的混合料；
(2)将步骤(1)得到的混合料和粘结剂混合，得到芯料；
(3)将步骤(2)得到的芯料放入阻隔包装袋内，通过油压机压制成型、抽真空使得真空度为10Pa、热封、22℃下固化18h，得到所述真空绝热板。
实施例2
一种真空绝热板，其剖面结构与实施例1相同，包括阻隔包装袋(苏州星辰包装材料有限公司)和隔热板，所述隔热板的制备原料按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0003110937450000092
本实施例中玻璃纤维的直径50μm来源于潍坊三煜新型材料有限公司，二氧化硅粉末来源于南京保克特新材料有限公司，气凝胶来源于善泰节能科技有限公司，环氧树脂类粘结剂来源于南京星辰合成材料有限公司，稳定剂来源于石家庄驰霖矿产品有限公司，吸气剂来源于南京善工新材料科技有限公司；
本实施例提供的真空绝热板的制备方法包括如下步骤：
(1)将玻璃纤维、气凝胶、吸气剂和稳定剂混合，120℃下干燥15h，得到含水率为0.4％的混合料；
(2)将步骤(1)得到的混合料和粘结剂混合，得到芯料；
(3)将步骤(2)得到的芯料放入阻隔包装袋内，通过油压机压制成型、抽真空使得真空度为20Pa、热封、20℃下固化12h，得到所述真空绝热板。
实施例3
一种真空绝热板，其剖面结构与实施例1相同，包括阻隔包装袋(苏州星辰包装材料有限公司)和隔热板，所述隔热板的制备原料按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0003110937450000101
本实施例中开孔聚氨酯原料来源于万华化学集团股份有限公司，自制开孔聚氨酯泡沫，聚氨酯树脂粘结剂来源于万华化学集团股份有限公司，稳定剂来源于石家庄驰霖矿产品有限公司，吸气剂来源于南京善工新材料科技有限公司；
本实施例提供的真空绝热板的制备方法包括如下步骤：
(1)将开孔聚氨酯、吸气剂和稳定剂混合，60℃下干燥15h，得到含水率为0.3％的混合料；
(2)将步骤(1)得到的混合料和粘结剂混合，得到芯料；
(3)将步骤(2)得到的芯料放入阻隔包装袋内，通过油压机压制成型、抽真空使得真空度为5Pa、热封、20℃下固化18h，得到所述真空绝热板。
实施例4
一种真空绝热板，其与实施例1的区别仅在于，隔热板的制备原料中二氧化硅粉末的添加量为92重量份，聚氨酯粘结剂的添加量为7重量份，其他组分、用量、结构和制备方法均与实施例1相同。
实施例5
一种真空绝热板，其与实施例1的区别仅在于，隔热板的制备原料中二氧化硅粉末的添加量为93重量份，聚氨酯粘结剂的添加量为6重量份，其他组分、用量、结构和制备方法均与实施例1相同。
实施例6
一种真空绝热板，其与实施例1的区别仅在于，隔热板的制备原料中二氧化硅粉末的添加量为89重量份，聚氨酯粘结剂的添加量为10重量份，其他组分、用量、结构和制备方法均与实施例1相同。
对比例1
一种真空绝热板，其与实施例1的区别仅在于，隔热板的制备原料中不添加聚氨酯粘结剂，其他组分、用量、结构和制备方法均与实施例1相同。
对比例2
一种真空绝热板，其与实施例1的区别仅在于，隔热板的制备原料中聚氨酯粘结剂的添加量为15重量份，二氧化硅粉末的添加量为84重量份，其他组分、用量、结构和制备方法均与实施例1相同。
对比例3
一种真空绝热板，其与实施例2的区别仅在于，隔热板的制备原料中不添加环氧树脂类粘结剂，其他组分、用量、结构和制备方法均与实施例1相同。
对比例4
一种真空绝热板，其与实施例3的区别仅在于，隔热板的制备原料中不添加聚氨酯树脂粘结剂，其他组分、用量、结构和制备方法均与实施例1相同。
性能测试：
(1)导热系数：按照GB/T 10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》标准进行测试；
(2)破损率：目测。
按照上述测试方法对实施例1～6和对比例1～4提供的真空绝热板进行测试，测试结果如表1所示：
表1
Figure BDA0003110937450000121
根据表1数据可以看出：本发明提供的真空绝热板具有较低的导热系数和破损率，且所述真空绝热板即使破损后也能保持原形状，且导热系数维持在较低水平。
具体而言，实施例1～6提供的真空绝热板一天的导热系数为5～8mW/m·K；五年的导热系数为7～11mW/m·K；破损后的导热系数为20～35mW/m·K；且使用一个月的破损率均为0％，使用五年的破损率为0.2～0.5％。
比较实施例1和对比例1～2可以发现，对比例1提供的真空绝热板使用一天的导热系数还较低，但是由于没有添加粘结剂，使五年后的导热系数提升了很多，破损后变形严重，难以测试破损后的导热系数；一个月的破损率为0％，但是五年后的破损率高达2％。
同样的，比较实施例2和对比例3，比较实施例3和对比例4也可以发现同样的规律。
进一步比较实施例1和实施例4～6可以发现，只有隔热填料和粘结剂的用量在特定的设计的范围内搭配使用，才能够得到导热系数低且破损率低的真空绝热板；如果导热填料添加比例过大(实施例5)，则导热系数虽然较低，但是五年后破损率有所提高；如果粘结剂添加比例过大(实施例6)，则导热系数有所增加，只有将导热填料和粘结剂的用量控制在本发明设定的特定的比例范围内，才能够得到兼具较低导热系数和破损率的真空绝热板。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明一种真空绝热板及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种真空绝热板，其特征在于，所述真空绝热板包括阻隔包装袋和设置于所述阻隔包装袋内的隔热板，所述隔热板的制备原料按照重量份包括如下组分：粘结剂1～10重量份、隔热填料90～99重量份和吸气剂1～3重量份。
2.根据权利要求1所述的真空绝热板，其特征在于，所述粘结剂包括环氧树脂类粘结剂、聚氨酯类粘结剂、有机硅类粘结剂或聚酰亚胺类粘结剂中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述粘结剂和隔热填料的质量比为1:(10～15)。
3.根据权利要求1或2所述的真空绝热板，其特征在于，所述隔热填料包括纤维状隔热填料和/或颗粒状隔热填料；
优选地，所述纤维状隔热填料包括石棉纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述纤维状隔热填料的纤维直径10～500μm；
优选地，所述纤维状隔热填料的纤维长度不低于5mm；
优选地，所述颗粒状隔热填料包括气凝胶、膨胀珍珠岩、开孔聚氨酯或二氧化硅粉末中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述颗粒状隔热填料的松散堆积密度小于200kg/m3；
优选地，所述开孔聚氨酯的开孔率不低于90％；
优选地，所述二氧化硅粉末的比表面积为100～500m2/g。
4.根据权利要求1～3任一项所述的真空绝热板，其特征在于，所述隔热板的制备原料还包括稳定剂；
优选地，所述隔热板的制备原料中稳定剂的含量为1～3重量份。
5.一种如权利要求1～4任一项所述真空绝热板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将隔热填料、吸气剂和任选地稳定剂混合，干燥，得到混合料；
(2)将步骤(1)得到的混合料和粘结剂混合，得到芯料；
(3)将步骤(2)得到的芯料放入阻隔包装袋内，压制成型、抽真空、热封、固化，得到所述真空绝热板。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述干燥的温度为60～180℃；
优选地，步骤(1)所述干燥的时间为10～14h；
优选地，步骤(1)所述混合料的含水率小于0.5％。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述压制成型通过油压机进行；
优选地，步骤(3)所述抽真空后阻隔包装袋内的真空度为1～20Pa。
8.根据权利要求5～7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述固化的时间为2～24h，优选为4～12h；
优选地，步骤(3)所述固化的温度为20～30℃。
9.根据权利要求5～8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将隔热填料、吸气剂和任选地稳定剂混合，60～180℃干燥10～14h，得到含水率小于0.5％的混合料；
(2)将步骤(1)得到的混合料和粘结剂混合，得到芯料；
(3)将步骤(2)得到的芯料放入阻隔包装袋内，通过油压机压制成型，抽真空至1～20Pa，热封，20～30℃下固化2～24h，得到所述真空绝热板。
10.一种如权利要求1～4任一项所述的真空绝热板在房屋建筑或家用电器中的应用。
CN202110648697.3A 2021-06-10 2021-06-10 一种真空绝热板及其制备方法和应用 Active CN113321447B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110648697.3A CN113321447B (zh) 2021-06-10 2021-06-10 一种真空绝热板及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110648697.3A CN113321447B (zh) 2021-06-10 2021-06-10 一种真空绝热板及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113321447A true CN113321447A (zh) 2021-08-31
CN113321447B CN113321447B (zh) 2022-11-18

Family

ID=77421264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110648697.3A Active CN113321447B (zh) 2021-06-10 2021-06-10 一种真空绝热板及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113321447B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114634331A (zh) * 2022-03-15 2022-06-17 重庆再升科技股份有限公司 一种气凝胶改性的玻璃纤维隔热板及制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102102796A (zh) * 2010-03-12 2011-06-22 福建赛特新材股份有限公司 一种真空绝热板及其制备方法
CN102652061A (zh) * 2010-01-05 2012-08-29 乐金华奥斯有限公司 真空绝热板及其制造方法
CN107387944A (zh) * 2017-06-28 2017-11-24 高彦峰 一种环保型真空隔热板
CN108943370A (zh) * 2018-06-05 2018-12-07 长兴贝斯德邦建材科技有限公司 一种真空绝热板的生产工艺
CN111155666A (zh) * 2020-01-20 2020-05-15 深圳市卓宝科技股份有限公司 一种建筑外墙用复合真空保温板及其制备方法
CN111853430A (zh) * 2020-08-13 2020-10-30 苏州优尼科绝热技术有限公司 一种自支撑高强真空绝热板及其制造方法
CN112856102A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 一种气凝胶纤维芯材真空绝热板及其制备方法与应用

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102652061A (zh) * 2010-01-05 2012-08-29 乐金华奥斯有限公司 真空绝热板及其制造方法
CN102102796A (zh) * 2010-03-12 2011-06-22 福建赛特新材股份有限公司 一种真空绝热板及其制备方法
CN107387944A (zh) * 2017-06-28 2017-11-24 高彦峰 一种环保型真空隔热板
CN108943370A (zh) * 2018-06-05 2018-12-07 长兴贝斯德邦建材科技有限公司 一种真空绝热板的生产工艺
CN111155666A (zh) * 2020-01-20 2020-05-15 深圳市卓宝科技股份有限公司 一种建筑外墙用复合真空保温板及其制备方法
CN111853430A (zh) * 2020-08-13 2020-10-30 苏州优尼科绝热技术有限公司 一种自支撑高强真空绝热板及其制造方法
CN112856102A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 一种气凝胶纤维芯材真空绝热板及其制备方法与应用

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114634331A (zh) * 2022-03-15 2022-06-17 重庆再升科技股份有限公司 一种气凝胶改性的玻璃纤维隔热板及制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113321447B (zh) 2022-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110922095B (zh) 一种复合二氧化硅气凝胶毡的制备方法
Park et al. Analysis of walls of functional gypsum board added with porous material and phase change material to improve hygrothermal performance
CN103192582B (zh) 一种不掉粉夹层结构超级绝热气凝胶复合材料的生产方法
CN101818835B (zh) 一种耐高温复合保温管及制造方法
JP3181657U (ja) 真空断熱材及び真空断熱プレート
CN113321447B (zh) 一种真空绝热板及其制备方法和应用
CN101823897A (zh) 复合介孔材料
CN104631634B (zh) 一种建筑用粉体芯材真空绝热板及其制备方法
CN101333111A (zh) 一种可耐高温、高效保温墙体材料及其制造方法
CN102261136A (zh) 用岩棉、矿棉下脚料生产真空绝热墙体保温板的方法
CN205395314U (zh) 一种喷压式气凝胶毡
CN107879669A (zh) 一种硅藻泥建筑保温材料
CN107098723A (zh) 一种节能保温材料
CN207028396U (zh) 一种聚氨酯硬泡岩棉保温复合板
CN103204665A (zh) 一种纤维与颗粒混杂的无机复合材料毡及其制作方法
CN113586842A (zh) 一种真空绝热板及其制备方法和应用
CN110510904A (zh) 一种添加剂及其应用
CN114057964B (zh) 一种建筑节能保温隔热材料及其制备方法和应用
CN205090142U (zh) 隔热毡
CN114890743A (zh) 具备良好保温性能的绿色建筑材料及其制备方法
CN203348830U (zh) 双层复合反射绝热板
CN108395214B (zh) 一种房建用保温降噪建筑面板及其制备方法
CN112982699A (zh) 一种绝热板及其制备方法和应用
CN104891837A (zh) 一种复合发泡建筑墙体保温材料的制备方法
CN111548181A (zh) 一种具有多级孔结构的真空复合隔热板及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant