CN114834112B - 一种耐穿刺、高隔热的真空绝热板及其制备方法 - Google Patents
一种耐穿刺、高隔热的真空绝热板及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114834112B CN114834112B CN202210545890.9A CN202210545890A CN114834112B CN 114834112 B CN114834112 B CN 114834112B CN 202210545890 A CN202210545890 A CN 202210545890A CN 114834112 B CN114834112 B CN 114834112B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- film
- tpu
- heat
- composite
- solvent
- 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.)
- Active
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims abstract description 66
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 56
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 53
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 49
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 43
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 40
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 33
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 29
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 29
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 26
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 claims description 25
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 claims description 25
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 claims description 23
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 22
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 20
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 20
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 18
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 14
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims description 13
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 11
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 11
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 8
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 8
- QUVMSYUGOKEMPX-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropan-1-olate;titanium(4+) Chemical compound [Ti+4].CC(C)C[O-].CC(C)C[O-].CC(C)C[O-].CC(C)C[O-] QUVMSYUGOKEMPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 7
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 6
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 6
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 6
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 6
- 239000012720 thermal barrier coating Substances 0.000 claims description 5
- 238000003490 calendering Methods 0.000 claims description 4
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 4
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 claims description 3
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 3
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 3
- YBNBOGKRCOCJHH-UHFFFAOYSA-N hydroxy-[4-[hydroxy(dimethyl)silyl]phenyl]-dimethylsilane Chemical compound C[Si](C)(O)C1=CC=C([Si](C)(C)O)C=C1 YBNBOGKRCOCJHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 claims description 3
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 3
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 claims description 2
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 2
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 claims description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims description 2
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 abstract description 17
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 57
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000011325 microbead Substances 0.000 description 12
- FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N hexamethyldisilazane Chemical compound C[Si](C)(C)N[Si](C)(C)C FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 8
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 8
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005030 aluminium foil Substances 0.000 description 4
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- YRXICXUINRGLJP-UHFFFAOYSA-N hydroxy(dimethyl)silicon Chemical compound C[Si](C)O YRXICXUINRGLJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N methyltrimethoxysilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)OC BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 238000004347 surface barrier Methods 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 3
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 3
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 244000226021 Anacardium occidentale Species 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 235000020226 cashew nut Nutrition 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- RSIHJDGMBDPTIM-UHFFFAOYSA-N ethoxy(trimethyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(C)C RSIHJDGMBDPTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005653 Brownian motion process Effects 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 229910008051 Si-OH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006358 Si—OH Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005269 aluminizing Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000005537 brownian motion Methods 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 1
- 239000012793 heat-sealing layer Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 229920006302 stretch film Polymers 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D7/00—Producing flat articles, e.g. films or sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
- B32B15/085—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyolefins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
- B32B15/09—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyesters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/34—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/40—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyurethanes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/02—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions
- B32B3/04—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions characterised by at least one layer folded at the edge, e.g. over another layer ; characterised by at least one layer enveloping or enclosing a material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B33/00—Layered products characterised by particular properties or particular surface features, e.g. particular surface coatings; Layered products designed for particular purposes not covered by another single class
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2255/00—Coating on the layer surface
- B32B2255/10—Coating on the layer surface on synthetic resin layer or on natural or synthetic rubber layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2255/00—Coating on the layer surface
- B32B2255/26—Polymeric coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/10—Inorganic fibres
- B32B2262/101—Glass fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
- B32B2307/304—Insulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
- B32B2307/552—Fatigue strength
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
- B32B2307/554—Wear resistance
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Insulation (AREA)
Abstract
本发明属于隔热技术领域，具体涉及一种耐穿刺、高隔热的真空绝热板及其制备方法，所述真空绝热板包括VIP芯材、复合TPU阻隔膜与镀铝膜，所述VIP芯材置于复合TPU阻隔膜与镀铝膜组成的密封袋内，所述复合TPU阻隔膜包括铝膜层及通过胶水与其充分贴合的改性TPU薄膜，所述铝膜层及改性TPU薄膜组成改性TPU干复膜，所述改性TPU干复膜还包括涂覆于改性TPU薄膜外表面的高隔热涂层。相比传统阴阳膜结构的折边方式，将阻隔膜多余的飞边折到无铝箔层膜一面，即铝箔膜层折向镀铝膜层，可以减少铝箔面内部褶皱造成漏气的可能。
Description
技术领域
本发明属于隔热技术领域，具体涉及一种耐穿刺、高隔热的真空绝热板及其折边方法。
背景技术
真空绝热板(Vacuum Insulation Panel，简称VIP)是近年来迅速发展的新一代保温隔热材料，在保温技术要求相同时，有保温层厚度薄、体积小、重量轻的优点，是目前世界上热导率最低的高效保温材料，被称为超级绝热材料。
VIP板优异的隔热性能是因其具有很高的真空度，而阻隔膜材则是保持其内部真空度的关键。它能够在真空绝热板服役期内高效地阻挡氧气、氮气、水蒸气、二氧化碳及其他气体破坏板材内部的真空环境，同时高性能的阻隔膜能够确保VIP板发挥其最大的隔热潜能。
用于真空绝热板(VIP板)包装的阻隔膜材多为铝箔袋，由保护层、阻隔层、热封层构成，其中铝箔为致密金属层通常作为中间阻隔层，用于阻隔水蒸气和氧气的渗透，阻隔性优于镀铝膜、蒸镀膜等。但铝箔有较高的导热性，使得部分热量会沿着边缘的铝箔进行传递形成热桥效应。行业内通常采用阴阳袋包装VIP，即一面采用多层含有铝箔复合的铝箔膜，另一面采用不含有铝箔复合膜，在包装成VIP板的时候，边缘因为没有铝箔的完全包裹，大大降低热桥效应。
另外，由于铝箔较塑料薄膜延展性相对较差，且本身有一定的硬度，在真空绝热板折边时可能会造成铝箔层出现折痕，使阻隔袋形成一些微小的气孔，使外部的气体进入，对真空绝热板的使用寿命产生影响，甚至导热系数大大增加而直接失效。
表面阻隔膜都是基于提高膜材本身的极限阻隔与尽可能地减小热桥效应这两个原则进行结构改进而逐渐演变和发展，然而对于提高阻隔膜本身稳健强度这一原则并未进行过多的研究，通常情况下，虽然多层复合膜最外层的聚酯薄膜(PET)和尼龙塑料(PA)等保护层具备一定的力学强度，但由于其自身构造的局限，尚存在耐磨、抗穿刺能力差和轻微的气体渗透这两个问题，就真空绝热板的实际应用而言，现有的表面阻隔膜无法有效地抵抗机械应力和张力来防止制造和安装期间造成的损坏。
根据隔热涂层隔热降温机理和隔热方式的不同，可将隔热涂层分为阻隔型、反射型及辐射型隔热涂层三类。一种隔热效果良好的涂层是两种或多种隔热机理同时起作用的结果。因此，研制出应用多种隔热机理的复合型隔热涂层将是未来隔热涂层的发展方向。
而聚氨酯(TPU)材料不仅力学性能优异，而且具有无毒性，广泛应用于衣服、箱包和工艺品等领域。通过在VIP阻隔膜外表面复合制备改性TPU薄膜，提高VIP的力学性能，获得抗穿刺、耐磨损、耐老化的表面阻隔膜，确保VIP发挥最大潜能。另外，在使用过程中不需要胶水进行二次粘合，在保证加工效率的同时避免对环境造成不必要的污染，而且还能大大地降低产品的成本，使产品的增值空间大大提升。
发明内容
本发明提供了一种耐穿刺且高隔热真空绝热板及其折边方法，所制备的真空绝热板同时具备高隔热保温、抗穿刺、耐磨损、耐老化等性能。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体包括以下内容：
一种耐穿刺、高隔热真空绝热板，包括VIP芯材、复合TPU阻隔膜与镀铝膜，所述VIP芯材置于复合TPU阻隔膜与镀铝膜组成的密封袋内，所述复合TPU阻隔膜包括铝膜层及通过胶水与其充分贴合的改性TPU薄膜，所述铝膜层及改性TPU薄膜组成改性TPU干复膜，所述改性TPU干复膜还包括涂覆于改性TPU薄膜外表面的高隔热涂层。
进一步的，所述真空绝热板还包括由复合TPU阻隔膜向镀铝膜方向折边时形成的折边结构。
进一步的，所述所述铝膜层由四层膜组成，其从里到外分别为PE膜层、铝箔层、镀铝PET膜层以及PA膜层；所述镀铝膜层由四层膜组成，其从里到外分别为PE膜层、镀铝PET膜层、镀铝PET膜层以及PA膜层。
进一步的，所述VIP芯材为呈交织层状的玻璃纤维短切丝和/或超细玻璃棉。
进一步的，所述改性TPU干复膜由以下方法得到：
第一步，将硅烷偶联剂加到蒸馏水中，搅拌至溶解后，与纳米SiO2粒子和有机溶剂(优选为无水乙醇)混合、搅拌均匀(硅烷偶联剂用量为纳米SiO2粒子的1wt％，硅烷偶联剂、水与无水乙醇的质量比为2：2：6)，然后在真空干燥箱中升温至110-130℃(优选为120℃)进行偶联反应，反应完全后，烘干得到处理过的纳米SiO2粒子，备用；
第二步，取第一步中处理过的纳米SiO2粒子分散与水中，搅拌均匀，再向其中加入1,4-双(二甲基羟基硅基)苯得到混合溶液，在搅拌下，加入混合溶液质量0.5％的钛酸异丁酯催化反应，反应时间6-10h(优选8h)；再加入甲基丙烯酸甲酯，在70-85℃(优选为80℃)条件下搅拌混合10-15h(优选12h)，反应产物备用；所述处理过的纳米SiO2粒子、1,4-双(二甲基羟基硅基)苯与甲基丙烯酸甲酯的用量比为5:(1-5):(10-20)，优选为5:2:15；
第三步，热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU预处理：将环氧树脂(优选为E-51环氧树脂)与TPU放入容器中，加热搅拌均匀形成混合液，然后加入偶联剂KH-550，继续搅拌得到预处理后的TPU；所述混合液中环氧树脂质量分数为5％-15％；
第四步，在反应容器中加入有机溶剂(优选为四氢呋喃)，启动搅拌机高速搅拌(优选搅拌速度为1000rpm)，加热溶剂在48-54℃的温度范围后，逐步加入预处理后的TPU，待TPU完全溶解后，逐步向其中加入第二步的反应产物(优选地，所述第二步的反应产物加入量占预处理后的TPU的2.5％)，再加入适量的助挤剂(优选为白油)，搅拌制糊，脱去溶剂得到糊状混合料，将糊状混合料加入模具中制成初坯，再将初坯放入真空干燥箱进一步除去多余溶剂，将初坯放入模具中加热到100-145℃，用毛坯压挤进行逐渐压实，在压实后保压大约5分钟，将压实后的毛坯放入自制的模具中，同样热到100-140℃，用挤压机推挤柱塞，使棒材从下面的料孔挤出，将挤出后的棒材与三辊压光机均预热到100-140℃，在压延过程中采用多次压延法，逐渐减小片材厚度至0.4mm，将裁好的片材预热至140-200℃，通过双向拉伸至所需的倍率后恒定5min，得到改性TPU薄膜；
第五步，制备充分搅拌后的胶液，将胶液倒入干法复合机的上胶辊中，并设置上胶辊压力；
第六步，将铝膜层置于第一基材放卷部上，改性TPU薄膜置于第二基材放卷部上，并根据实际要求设置各个放卷部的张力，使基材平整；
第七步，选取合适的网线辊，开动复合机，调整上胶辊两侧的压力，通过涂胶装置中的网线辊将胶水均匀、连续地涂覆在铝膜层的最外层；调整辊轮的线速度，使涂覆胶水的铝膜层慢慢地经过设定温度由55℃，55℃，65℃，75℃的烘道；
第八步，调整复合辊的温度和热压力，使得第一基材辊上铝膜层和第二基材上的改性TPU薄膜贴合充分；再调整收卷张力，使收卷张力略大于放卷部张力，慢慢进行收卷得到铝膜层和改性TPU薄膜的复合膜，然后置于室温下，慢慢冷却固化得到改性TPU干复膜。
优选地，所述硅烷偶联剂为六甲基二硅氮烷、六甲基乙基硅氮烷、三甲基乙氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷中的一种；
进一步的，所述高隔热涂层的制备流程如下：选取环氧树脂作为成膜物质，以空心气凝胶、硅酸铝纤维等隔热材料为填料、再加入溶剂、助剂和混合玻璃微珠来制备隔热涂层，所述高隔热涂层的具体操作如下：将环氧树脂与SiO2气凝胶、硅酸铝纤维混合，接着加入溶剂，机械搅拌混合均匀；再加入固化剂混合均匀(优选的固化剂选用腰果壳油改性胺类固化剂2041)，待分散均匀后在低速搅拌的情况下加入不同粒径玻璃微珠混合而成的混合玻璃微珠。
优选地，所述溶剂为芳香族溶剂和酯类、酮类溶剂组成的混合溶剂，优选为二甲苯、正丁醇和邻苯二甲酸二丁酯的混合溶剂。
优选地，所述隔热涂层中气凝胶的含量为15％-25％(即气凝胶质量占涂层所用材料总质量的15％-25％，所用材料包括成膜物质、气凝胶、硅酸铝纤维、溶剂、助剂和混合玻璃微珠)，选择粒径范围为10～250μm的气凝胶，所述隔热涂层中混合玻璃微珠的含量为15％-35％。
本发明还提供了上述耐穿刺、高隔热真空绝热板的制备方法，具体包括如下步骤：
先将复合TPU阻隔膜与镀铝膜热封，制成一面开口的袋子，再将VIP芯材放入袋中，放入吸气剂，然后将整体放入真空室内抽真空，达到设定的真空度后对封边进行热封，热封后折边，折边方式为由复合TPU阻隔膜面向镀铝膜面折形成折边结构，然后用皱纸胶带进行粘合即可。
优选地，所述吸气剂为氧化钙和活性金属氧化物混合而成，所述活性金属氧化物为Co2O3和Ni2O3混合物。
本发明的技术方案与现有技术相比，具有以下优势和有益效果：
1、本发明所使用的纳米SiO2粒子与1,4-双(二甲基羟基硅基)苯在钛酸异丁酯的催化下反应，可以将苯环引入Si-O-之内，增加材料的刚性和耐磨性，钛酸异丁酯无毒副作用，同时可以促进甲基丙烯酸甲酯与Si-OH进行酯交换的反应，促进Si-O-键连接在甲基丙烯酸甲酯上，增加刚性和耐水性和耐磨性能。
本发明技术方案所用甲基丙烯酸甲酯可以与TPU反应，协同效应增强薄膜的拉伸强度和断裂伸长率。
2、分别测试复合TPU阻隔膜与正常阻隔膜试样的剥离强度和热封强度，发现复合TPU阻隔膜的剥离强度在正常阻隔膜的基础上提高了36％～108％，具有优异的界面粘接性能；同时前者的热封强度亦在后者的基础上提高了13％～62％，热封质量良好。
3、对试样耐磨性能的测试，发现复合TPU阻隔膜的质量损耗在正常阻隔膜的基础上下降了80％～95％，复合TPU阻隔膜的耐磨性能较原来的阻隔膜有了显著提高。
4、对试样最大抗穿刺强度的测试，发现复合TPU阻隔膜的最大抗穿刺强度在正常阻隔膜的基础上提高了65％～78％，复合TPU阻隔膜来提高真空绝热板抗穿刺能力的效果显著。
5、通过对试样热导率的测试发现复合TPU阻隔膜真空绝热板的热导率与现有真空绝热板十分接近且在后者的基础上偏差不超过5％，在提高了后者耐磨性能和抗穿刺性能的同时还可以具备与原真空绝热板相媲美的超级绝热保温性能。
6、添加单一粒径微珠制得的涂层，其微珠之间的间隙较大，而使用不同种类微珠制备的涂层其微球间的问隙较小，排列比较紧密，因此用不同粒径微珠制备的涂层其热传导率小于使用单一粒径微球制备的涂层的热传导率。
7、使用硅酸铝纤维作为填充材料，微珠间的间隙被纤维所填充，形成网状的致密涂层，涂层冲击强度、穿刺强度均有一定程度的提高。
8、空心气凝胶是一种反射性填料，将其加入涂料中不但可以利用其球形的结构来反射热量，减少热量的吸收，而且可以利用微珠内的空气在涂层中形成一道有效的热屏障，起到隔热作用。此外，使用空心气凝胶还可降低基料用量，改善涂料的流平性和平滑性。
9、相比传统阴阳膜结构的折边方式，将阻隔膜多余的飞边折到无铝箔层膜一面，即铝箔膜层折向镀铝膜层，可以减少铝箔面内部褶皱造成漏气的可能，即经折边后，折痕处在LED灯照射下，铝面无针孔状透光点，镀铝膜存在针孔状透光点，镀铝膜透光点处镀铝PET层，出现铝箔缺失，原因是折边破坏，阻隔能力下降。铝膜层折向镀铝膜层增强了真空绝热板的密封效果，进而降低真空绝热板失效率。
附图说明
图1为本发明高隔热真空绝热板的结构示意图；
图2为图1的左视图；
其中，1-VIP芯材；2-改性TPU薄膜2；3-铝膜层3；4-镀铝膜；5-折边结构。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明的技术方案做进一步说明。
以下实施例中铝膜层和镀铝膜层均购自惠州市道科包装材料有限公司。
实施例1
如图1和2所示，本发明的一种耐穿刺、高隔热的真空绝热板包括VIP芯材1、复合TPU阻隔膜与镀铝膜3，所述VIP芯材1置于复合TPU阻隔膜与镀铝膜4组成的密封袋内，所述复合TPU阻隔膜包括铝膜层3及通过胶水与其充分贴合的改性TPU薄膜2，所述铝膜层3及改性TPU薄膜2组成改性TPU干复膜，所述改性TPU干复膜还包括涂覆于改性TPU薄膜外表面的高隔热涂层，所述真空绝热板还包括由复合TPU阻隔膜向镀铝膜4方向折边时形成的折边结构5。
所述阻隔膜是阴阳膜，阴阳膜的一面为铝膜层3，另一面为镀铝膜层4。
所述铝膜层3由四层膜组成，其从里到外分别为PE膜层、铝箔层、镀铝PET膜层以及PA膜层；所述镀铝膜层4由四层膜组成，其从里到外分别为PE膜层、镀铝PET膜层、镀铝PET膜层以及PA膜层。
本实施例中，所述VIP芯材1为呈交织层状的玻璃纤维短切丝。
本实施例中，所述改性TPU干复膜由以下方法得到：
第一步，将硅烷偶联剂六甲基二硅氮烷加到蒸馏水中，搅拌至溶解后，与纳米SiO2粒子和无水乙醇混合(硅烷偶联剂用量为纳米SiO2粒子的1wt％)，硅烷偶联剂、水与无水乙醇的质量比为2：2：6，然后在30℃下强烈搅拌(1500r/min)10分钟，再继续慢速搅拌(500r/min)8小时至混合均匀，然后在真空干燥箱中升温至120℃进行偶联反应，反应完全后，烘干得到处理过的纳米SiO2粒子，备用。
第二步，取第一步中处理过的纳米SiO2粒子10g放入100ml锥形瓶中与15g去离子水混合，常温下搅拌12h，再向其中加入4g的1,4-双(二甲基羟基硅基)苯得到混合溶液，在搅拌下，加入混合溶液质量0.5％的钛酸异丁酯催化反应，反应时间8h；再加入30g甲基丙烯酸甲酯，在80℃条件下搅拌混合12小时，反应产物-改性处理的纳米SiO2粒子备用。
第三步，热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU预处理：将7g环氧树脂E-51与93gTPU放入容器中，90℃下加热搅拌均匀，然后加入3g偶联剂KH-550，继续搅拌2min得到预处理后的TPU。
第四步，在反应容器中加入四氢呋喃作为溶剂，启动搅拌机高速搅拌，搅拌速度为1000rpm，使溶剂在容器中产生漩涡，加热溶剂在48-54℃的温度范围后，逐步加入预处理后的TPU，溶剂和预处理后的TPU的质量比为12：1，待TPU完全溶解后，逐步向其中加入第二步的反应产物(第二步的反应产物占预处理后的TPU质量的2.5％)，再加入适量的白油作为助挤剂，搅拌制糊，脱去溶剂得到糊状混合料，将糊状混合料加入模具中制成初坯，再将初坯放入真空干燥箱进一步除去多余溶剂，将初坯放入模具中加热到125℃，用毛坯压挤进行逐渐压实，在压实后保压大约5分钟，将压实后的毛坯放入自制的模具中，同样热到120℃，用挤压机推挤柱塞，使棒材从下面的料孔挤出，将挤出后的棒材与三辊压光机均预热到120℃，在压延过程中采用多次压延法，逐渐减小片材厚度至0.4mm，将裁好的片材预热至160℃，通过双向拉伸至所需的倍率后恒定5min，得到改性TPU薄膜2。
本实施例中，将纳米SiO2粒子与硅烷偶联剂六甲基二硅氮烷进行混合前处理，降低SiO2粒子表面亲水性，利于在TPU产生较强附着力；纳米SiO2粒子与1，4-双(二甲基羟基硅基)苯在钛酸异丁酯的催化下反应，可以将苯环引入Si-O-之内，增加材料的刚性和耐磨性，钛酸异丁酯无毒副作用，同时能够与甲基丙烯酸甲酯进行酯交换的反应，促进Si-O-键连接在甲基丙烯甲酯上，增加刚性和耐水性和耐磨性能，甲基丙烯酸甲酯可以与TPU反应，协同效应增强薄膜的拉伸强度和断裂伸长率。Si-O-键引入的苯环基团，甲基丙烯酸甲酯的引入可以增强膜材的耐穿刺、耐磨的性能。
制备铝面阻隔膜和改性TPU薄膜的复合膜的方法：
第一步，制备充分搅拌后的胶液(胶液为直接购买的真空绝热板制备常用胶液)，将胶液倒入干法复合机的上胶辊中，并设置上胶辊压力；
第二步，将阻隔膜的铝膜层3置于第一基材放卷部上，改性TPU薄膜2置于第二基材放卷部上，并根据实际要求设置各个放卷部的张力，使基材平整；
第三步，选取150线的网线辊，开动复合机，调整上胶辊两侧的压力，通过涂胶装置中的网线辊将胶水均匀、连续地涂覆在铝膜层3的最外层；调整辊轮的线速度，使涂覆胶水的铝膜层3慢慢地经过设定温度由55℃，55℃，65℃，75℃的烘道；
第四步，调整复合辊的温度和热压力，使得第一基材辊上铝膜层3和第二基材上的改性TPU薄膜2贴合充分；再调整收卷张力，使收卷张力略大于放卷部张力，慢慢进行收卷得到铝面阻隔膜(即铝膜层3)和改性TPU薄膜2的复合膜-改性TPU干复膜，最后将改性TPU干复膜置于室温下，慢慢冷却固化得到改性TPU干复膜。为了进一步增强薄膜的隔热性能，本实施例在上述第四步得到的改性TPU干复膜的TPU层涂覆一层高隔热涂层得到复合TPU阻隔膜，所述高隔热涂层由低导热和高反射的材料构成。
隔热涂层的制备流程：选取环氧树脂作为成膜物质，以空心气凝胶、硅酸铝纤维等隔热材料为填料、再加入溶剂、助剂和混合玻璃微珠来制备隔热涂层。本实施例中制备隔热涂层的具体操作如下：将35g环氧树脂E-44与21g SiO2气凝胶(气凝胶粒径100μm)、3g硅酸铝纤维混合，接着加入10g二甲苯、4g正丁醇和14g邻苯二甲酸二丁酯作为溶剂，机械搅拌混合均匀；再加入4g固化剂混合均匀，固化剂选用卡德莱公司的腰果壳油改性胺类固化剂2041，待分散均匀后在低速搅拌的情况下加入49g混合玻璃微珠，混合玻璃微珠为质量比4:1的微珠1和微珠2混合而成，微珠1为购自美国波特公司的空心玻璃微珠5020FPS，平均粒径为45μm，抗拉强度为3400Kpa；微珠2为购自秦皇岛秦皇玻璃微珠有限公司的空心玻璃微珠QH-500S，粒径为20-90μm，抗拉强度3-5Mpa。在隔热涂层的制备中，采用的是先高速分散除微珠以外的其它材料，待分散均匀后在低速搅拌的情况下加入微珠，分散机的分散速度设定在300r/min以下，以免微珠结构被损坏。
空心玻璃微珠5020FPS样板测试的热传导率是0.127w/m.k，空心玻璃微珠QH-500S样板测试的热传导率是0.147w/m.k，混合粒径微珠样板测试的热传导率是0.120w/m.k。
制备真空绝热板VIP的方法是：
先将复合TPU阻隔膜与镀铝膜4热封，制成一面开口的袋子，再将由玻璃纤维制作成的VIP芯材1放入袋中，放入吸气剂，然后将整体放入真空室内抽真空，达到设定的真空度后对封边进行热封，热封后折边，折边方式为由复合TPU阻隔膜面向镀铝膜4面折形成折边结构5，然后用皱纸胶带进行粘合即可。所用吸气剂为质量比9:1的氧化钙和活性金属氧化物混合而成，所述活性金属氧化物为Co2O3和Ni2O3混合物。
阻热涂层的工作原理是：将气凝胶与无机绝热纤维材料结合形成一层低导热的气相微孔涂膜。由于微孔内的空气分子不能对流，也不能借助布朗运动来传导热量，同时绝热纤维材料的低热导则可有效降低辐射传热和对流传热，从而阻隔热量的传递。这样，通过提高对热传递的阻抗性，经面涂层的反射和发射作用后，再由阻隔性隔热涂层对极少残留的辐射能进行有效的阻断从而达到深入隔热的目的。
实施例2
本实施例中，试验步骤跟实施例1一致。区别如下：
所述硅烷偶联剂为六甲基乙基硅氮烷；
所用气凝胶含量为18g
隔热涂层所用混合玻璃微珠总用量30g；
其余条件不变。
实施例3
本实施例中，试验步骤跟实施例1一致。区别如下：
所述硅烷偶联剂为三甲基乙氧基硅烷；
所用气凝胶含量为15g
隔热涂层所用混合玻璃微珠总用量15g；
其余条件不变。
实施例4
本实施例中，试验步骤跟实施例1一致。区别如下：
所述硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷；
所用气凝胶含量为14g
隔热涂层所用混合玻璃微珠总用量45g；
其余条件不变。
实施例5
本实施例中，试验步骤跟实施例1一致。区别如下：
所述硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷；
所用气凝胶量为31.5g；
隔热涂层所用混合玻璃微珠总用量55g；
其余条件不变。
实施例6
本实施例中，试验步骤跟实施例1一致。区别如下：
所述硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷；
所用气凝胶含量为44g
隔热涂层所用混合玻璃微珠用量61.5g；
其余条件不变。
对比例
惠州市道科包装材料有限公司铝膜
检测标准如下：
剥离强度：GB/T 8808-1998软质复合塑料材料剥离试验方法标准；
热封强度：QB/T 2358-1998塑料包装的热封强度测试方法；
耐磨性能：GB/T1768-1979漆膜耐候性测定法；
最大抗穿刺强度：GB/T 37608-2019真空绝热板；
表1各实施例的复合TPU阻隔铝箔膜检测结果
Claims (3)
1.一种耐穿刺、高隔热的真空绝热板的制备方法，所述耐穿刺、高隔热的真空绝热板包括VIP芯材、复合TPU阻隔膜与镀铝膜，所述VIP芯材置于复合TPU阻隔膜与镀铝膜组成的密封袋内，所述复合TPU阻隔膜包括铝膜层及通过胶水与其充分贴合的改性TPU薄膜，所述铝膜层及改性TPU薄膜组成改性TPU干复膜，所述改性TPU干复膜还包括涂覆于改性TPU薄膜外表面的高隔热涂层；
所述耐穿刺、高隔热的真空绝热板还包括由复合TPU阻隔膜向镀铝膜方向折边时形成的折边结构；
所述改性TPU干复膜由以下方法得到：
第一步，将硅烷偶联剂加到蒸馏水中，搅拌至溶解后，与纳米SiO2粒子和有机溶剂混合、搅拌均匀，然后在真空干燥箱中升温至110-130℃进行偶联反应，反应完全后，烘干得到处理过的纳米SiO2粒子，备用；
第二步，取第一步中处理过的纳米SiO2粒子分散与水中，搅拌均匀，再向其中加入1,4-双(二甲基羟基硅基)苯得到混合溶液，在搅拌下，加钛酸异丁酯催化反应，反应时间6-10h；再加入甲基丙烯酸甲酯，在70-85℃条件下搅拌混合10-15h，反应产物备用；所述处理过的纳米SiO2粒子、1,4-双(二甲基羟基硅基)苯与甲基丙烯酸甲酯的用量比为5:(1-5):(10-20)；
第三步，热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU预处理：将环氧树脂与TPU放入容器中，加热搅拌均匀形成混合液，然后加入偶联剂KH-550，继续搅拌得到预处理后的TPU，所述混合液中环氧树脂质量分数为5％-15％；
第四步，在反应容器中加入有机溶剂，启动搅拌机高速搅拌，加热溶剂在48-54℃的温度范围后，逐步加入预处理后的TPU，待TPU完全溶解后，逐步向其中加入第二步的反应产物，再加入助挤剂，搅拌制糊，脱去溶剂得到糊状混合料，将糊状混合料加入模具中制成初坯，再将初坯放入真空干燥箱进一步除去多余溶剂，将初坯放入模具中加热到100-145℃，用毛坯压挤进行逐渐压实，在压实后保压大约5分钟，将压实后的毛坯放入自制的模具中，同样热到100-140℃，用挤压机推挤柱塞，使棒材从下面的料孔挤出，将挤出后的棒材与三辊压光机均预热到100-140℃，在压延过程中采用多次压延法，逐渐减小片材厚度至0.4mm，将裁好的片材预热至140-200℃，通过双向拉伸至所需的倍率后恒定5min，得到改性TPU薄膜；
第五步，制备充分搅拌后的胶液，将胶液倒入干法复合机的上胶辊中，并设置上胶辊压力；
第六步，将铝膜层置于第一基材放卷部上，改性TPU薄膜置于第二基材放卷部上，并根据实际要求设置各个放卷部的张力，使基材平整；
第七步，选取合适的网线辊，开动复合机，调整上胶辊两侧的压力，通过涂胶装置中的网线辊将胶水均匀、连续地涂覆在铝膜层的最外层；调整辊轮的线速度，使涂覆胶水的铝膜层慢慢地经过设定温度由55℃，55℃，65℃，75℃的烘道；
第八步，调整复合辊的温度和热压力，使得第一基材辊上铝膜层和第二基材上的改性TPU薄膜贴合充分；再调整收卷张力，使收卷张力略大于放卷部张力，慢慢进行收卷得到铝膜层和改性TPU薄膜的复合膜，然后置于室温下，慢慢冷却固化得到改性TPU干复膜；
所述VIP芯材为呈交织层状的玻璃纤维短切丝和/或超细玻璃棉；
所述高隔热涂层的具体操作如下：将环氧树脂与SiO2气凝胶、硅酸铝纤维混合，接着加入溶剂，机械搅拌混合均匀；再加入固化剂混合均匀，待分散均匀后在低速搅拌的情况下加入不同粒径的玻璃微珠混合而成的混合玻璃微珠，所述溶剂为芳香族溶剂和酯类、酮类溶剂组成的混合溶剂；
所述制备方法具体包括如下步骤：
先将复合TPU阻隔膜与镀铝膜热封，制成一面开口的袋子，再将VIP芯材放入袋中，放入吸气剂，然后将整体放入真空室内抽真空，达到设定的真空度后对封边进行热封，热封后折边，折边方式为由复合TPU阻隔膜面向镀铝膜面折形成折边结构，然后用皱纸胶带进行粘合即可。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述隔热涂层中气凝胶的含量为15％-25％，选择粒径范围为10～250μm的气凝胶，所述隔热涂层中混合玻璃微珠的含量为15％-35％。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述吸气剂为氧化钙和活性金属氧化物混合而成，所述活性金属氧化物为Co2O3和Ni2O3混合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210545890.9A CN114834112B (zh) | 2022-05-19 | 2022-05-19 | 一种耐穿刺、高隔热的真空绝热板及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210545890.9A CN114834112B (zh) | 2022-05-19 | 2022-05-19 | 一种耐穿刺、高隔热的真空绝热板及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114834112A CN114834112A (zh) | 2022-08-02 |
| CN114834112B true CN114834112B (zh) | 2024-03-29 |
Family
ID=82569498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210545890.9A Active CN114834112B (zh) | 2022-05-19 | 2022-05-19 | 一种耐穿刺、高隔热的真空绝热板及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114834112B (zh) |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006029686A (ja) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Toshiba Corp | 真空断熱パネル、および真空断熱パネルを用いた冷蔵庫 |
| CN101165083A (zh) * | 2006-10-16 | 2008-04-23 | 中国科学院化学研究所 | 纳米二氧化硅微粒增强的超疏水聚苯乙烯薄膜及其制备方法 |
| CN102181175A (zh) * | 2011-03-23 | 2011-09-14 | 吴江友鑫高分子材料科技有限公司 | 表面改性纳米粒子的制备方法及其产物的应用 |
| CN102190951A (zh) * | 2011-03-23 | 2011-09-21 | 佛山市凌骏装饰材料有限公司 | 一种高耐候高耐磨丙烯酸聚氨酯涂层及其制备方法 |
| CN104696669A (zh) * | 2013-12-10 | 2015-06-10 | 三星电子株式会社 | 真空绝热板 |
| CN105131808A (zh) * | 2014-07-09 | 2015-12-09 | 朱蕾 | 一种可用于建筑的阻燃型水性聚氨酯涂料 |
| CN107553936A (zh) * | 2017-09-04 | 2018-01-09 | 徐卫国 | 一种采用真空导流进行制备玻璃钢的方法 |
| CN108488544A (zh) * | 2018-04-08 | 2018-09-04 | 吴亚琴 | 一种耐扎刺真空绝热板的制备方法 |
| CN110305403A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-10-08 | 徐华 | 一种抗刮伤复合改性聚丙烯材料 |
| CN110513569A (zh) * | 2019-09-03 | 2019-11-29 | 恩若杰纳米技术(上海)有限公司 | 一种纳米真空绝热板及其制作方法 |
| CN111154061A (zh) * | 2020-02-20 | 2020-05-15 | 上海华峰超纤科技股份有限公司 | 一种含硅聚氨酯树脂及其制备方法和应用 |
| CN111187294A (zh) * | 2020-01-06 | 2020-05-22 | 万华化学集团股份有限公司 | 含环氧基团的不饱和有机硅化合物、耐热高韧可剥离的胶粘剂及其制备方法和应用 |
| KR20200118934A (ko) * | 2019-04-08 | 2020-10-19 | 김철형 | 복합 방화 유리용 방화성 조성물 |
| CN112718415A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-04-30 | 江苏三房巷薄膜有限公司 | 一种透明高阻隔薄膜及其制备方法 |
-
2022
- 2022-05-19 CN CN202210545890.9A patent/CN114834112B/zh active Active
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006029686A (ja) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Toshiba Corp | 真空断熱パネル、および真空断熱パネルを用いた冷蔵庫 |
| CN101165083A (zh) * | 2006-10-16 | 2008-04-23 | 中国科学院化学研究所 | 纳米二氧化硅微粒增强的超疏水聚苯乙烯薄膜及其制备方法 |
| CN102181175A (zh) * | 2011-03-23 | 2011-09-14 | 吴江友鑫高分子材料科技有限公司 | 表面改性纳米粒子的制备方法及其产物的应用 |
| CN102190951A (zh) * | 2011-03-23 | 2011-09-21 | 佛山市凌骏装饰材料有限公司 | 一种高耐候高耐磨丙烯酸聚氨酯涂层及其制备方法 |
| CN104696669A (zh) * | 2013-12-10 | 2015-06-10 | 三星电子株式会社 | 真空绝热板 |
| CN105131808A (zh) * | 2014-07-09 | 2015-12-09 | 朱蕾 | 一种可用于建筑的阻燃型水性聚氨酯涂料 |
| CN107553936A (zh) * | 2017-09-04 | 2018-01-09 | 徐卫国 | 一种采用真空导流进行制备玻璃钢的方法 |
| CN108488544A (zh) * | 2018-04-08 | 2018-09-04 | 吴亚琴 | 一种耐扎刺真空绝热板的制备方法 |
| KR20200118934A (ko) * | 2019-04-08 | 2020-10-19 | 김철형 | 복합 방화 유리용 방화성 조성물 |
| CN110305403A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-10-08 | 徐华 | 一种抗刮伤复合改性聚丙烯材料 |
| CN110513569A (zh) * | 2019-09-03 | 2019-11-29 | 恩若杰纳米技术(上海)有限公司 | 一种纳米真空绝热板及其制作方法 |
| CN111187294A (zh) * | 2020-01-06 | 2020-05-22 | 万华化学集团股份有限公司 | 含环氧基团的不饱和有机硅化合物、耐热高韧可剥离的胶粘剂及其制备方法和应用 |
| CN111154061A (zh) * | 2020-02-20 | 2020-05-15 | 上海华峰超纤科技股份有限公司 | 一种含硅聚氨酯树脂及其制备方法和应用 |
| CN112718415A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-04-30 | 江苏三房巷薄膜有限公司 | 一种透明高阻隔薄膜及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114834112A (zh) | 2022-08-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102173145B (zh) | 一种氧化石墨烯涂覆膜的制备方法 | |
| WO2022011963A1 (zh) | 一种基于ptfe纳米功能复合膜制备方法及应用 | |
| CN106626626B (zh) | 一种高导热薄膜补强云母带及其制备方法和应用 | |
| CN207042777U (zh) | 一种薄膜涂布复合机 | |
| CN110002767A (zh) | 一种用于光伏玻璃的高透光率疏水涂膜的制备方法 | |
| CN111068997A (zh) | 一种实现冷凝换热管超疏水的涂层的制备方法及冷凝换热管 | |
| CN108586813A (zh) | 一种高阻隔性氧化石墨烯-纤维素纳米纤维复合薄膜的制备方法 | |
| CN114834112B (zh) | 一种耐穿刺、高隔热的真空绝热板及其制备方法 | |
| CN107629383A (zh) | 一种氧化石墨烯复合薄膜材料及其制备方法、应用 | |
| CN110157329A (zh) | 一种纳米复合涂层材料 | |
| CN115056556B (zh) | 一种耐久光伏用防水卷及其制备方法 | |
| CN114853453A (zh) | 一种微纳米结构疏水型陶瓷气凝胶材料及其制备方法 | |
| CN108238602A (zh) | 一种复合二氧化硅气凝胶材料的制备方法及该方法制备的气凝胶材料 | |
| CN110256695A (zh) | 一种块体气凝胶相变复合材料、其制备方法及应用 | |
| CN112718415B (zh) | 一种透明高阻隔薄膜及其制备方法 | |
| WO2023185158A1 (zh) | 真空绝热板的加工装置、气凝胶改性聚氨酯泡沫隔热板及其制备方法 | |
| CN111849131A (zh) | 一种无机纳米聚合物改性光伏背板膜及制备方法 | |
| CN115043408B (zh) | 一种柔韧性二氧化硅气凝胶、气凝胶毡及其制备方法 | |
| CN102391650A (zh) | 太阳能光伏组件真空层压机专用硅胶板 | |
| WO2020248830A1 (zh) | 一种块体气凝胶、块体气凝胶相变复合材料、其制备方法及应用 | |
| CN107857962A (zh) | 一种具有微孔结构的建筑用光热转化塑料膜及制备方法 | |
| CN109980118A (zh) | 一种水汽阻隔膜 | |
| CN110010941B (zh) | 一种酸碱双层核壳纳米管/speek复合质子交换膜的制备方法 | |
| CN206040718U (zh) | 锂电池包装用耐水防胀气铝塑膜 | |
| CN110564180B (zh) | 一种用于橡胶补强的白炭黑的处理方法 |
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 | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20240226 Address after: 266300 in Qingda Industrial Park, Chengyang District, Qingdao City, Shandong Province Applicant after: QINGDAO NEW MATERIAL TECHNOLOGY INDUSTRIAL PARK DEVELOPMENT Co.,Ltd. Country or region after: China Applicant after: Qingdao Jiesheng New Material Technology Co.,Ltd. Address before: 266100 No.19, Hongxiang 1st Road, Chengyang District, Qingdao, Shandong Province Applicant before: Qingdao Jiongsheng New Material Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |