CN205818538U - 一种气凝胶真空绝热板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气凝胶真空绝热板，包括：阻隔薄膜和气凝胶保温板；阻隔薄膜呈封闭状，封闭的阻隔薄膜形成一真空腔，在真空腔中装有成型的气凝胶保温板。本实用新型的气凝胶真空绝热板，气凝胶真空绝热板的芯材是强度好、低碳环保的气凝胶保温板，具有极低的导热系数，对真空设备要求低，大幅简化制备工艺，气凝胶保温板中所含气凝胶粉体具有极大的比表面积，具有很好的吸附特性，不需要额外添加吸气剂；可以提高真空保温板的有效使用寿命，封装漏气对产品性能影响小、耐候性好、使用寿命更长；施工方法更灵活便捷，具备传统真空绝热板所不具备的可钉打安装特性。

Description

一种气凝胶真空绝热板

技术领域

本实用新型涉及保温建材技术领域，具体涉及一种气凝胶真空绝热板。

背景技术

目前的建筑外墙保温，高层建筑要求必须采用无机保温材料，因此大部分高层建筑保温采用保温砂浆。保温砂浆具有下述的缺点：密度大：保温层的重量容易给施工带来困难，并且增加建筑骨架承重负担；导热系数高等。气凝胶绝热材料为一种新型的材料，目前市场上气凝胶绝热材料主要产品是气凝胶绝热毡，毡体较软，且由于气凝胶强度低、脆性大，在工程上的应用受到很多限制，气凝胶粉体与保温毡复合度低，在使用的过程中，气凝胶会出现颗粒、粉尘脱落的现象，对环境造成影响，所以在使用的过程中，这个问题应得到妥善解决。现有的真空绝热板普遍存在芯材对密封要求高，寿命短，当包覆材料失效后，产品不具有保温效果、芯材易吸潮，保温板易吸湿导致保温效果降低等缺点。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种气凝胶真空绝热板，能够解决上述问题。

一种气凝胶真空绝热板，包括：阻隔薄膜和气凝胶保温板；所述阻隔薄膜呈封闭状，封闭的所述阻隔薄膜形成一真空腔，在所述真空腔中装有成型的所述气凝胶保温板。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，在所述阻隔薄膜上设置有多个热封口。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，所述多个热封口位于所述气凝 胶保温板的侧面或底面。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，所述阻隔薄膜的材质包括：尼龙、铝箔、玻纤布、PE、PET。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，所述阻隔薄膜的外表面设置有仿砖形或仿大理石的凸块。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，在所述阻隔薄膜的外表面设置多个槽道。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，所述阻隔薄膜的外表面为凹凸不平的木纹表面。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，所述阻隔薄膜的外表面粘贴有装饰贴膜。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，所述阻隔薄膜的外表面涂有一防腐蚀涂层。

本实用新型的气凝胶真空绝热板，气凝胶真空绝热板的芯材是强度好、低碳环保的气凝胶保温板，具有极低的导热系数，对真空设备要求低，大幅简化制备工艺；气凝胶保温板中所含气凝胶粉体具有极大的比表面积，具有很好的吸附特性，不需要额外添加吸气剂；可以提高真空保温板的有效使用寿命，封装漏气对产品性能影响小、耐候性好、使用寿命更长；施工方法更灵活便捷，具备传统真空绝热板所不具备的可钉打安装特性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本实用新型的气凝胶真空绝热板的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下文为了叙述方便，下文中所称的“左”、“右”、“上”、“下”与附图本身的左、右、上、下方向一致。“前端”、“后端”或“末端”等为附图本身的左、右。

如图1所示，本实用新型的目的是提供一种气凝胶真空绝热板，包括：阻隔薄膜2和气凝胶保温板1。阻隔薄膜2呈封闭状，封闭的阻隔薄膜2形成一真空腔，在真空腔中装有成型的气凝胶保温板1。在阻隔薄膜2上设置有多个热封口3，多个热封口3位于气凝胶保温板的侧面或底面。

气凝胶真空绝热板的芯材选用刚性、具有一定强度的气凝胶保温板1，抽真空易成型，用各种形态和用途的气凝胶保温板作为芯材，可制作出不同形态和用途的气凝胶真空绝热板，同时气凝胶保温板本身具有优良的保温性能，封装漏气对产品性能影响小，真空板中可不添加气体吸附材料，产品耐候性好、疏水性能好，使用寿命更长，密度更低,并且可根据增强纤维调整板厚，有效节约了利用空间，性价比更高。

阻隔薄膜2，即为气凝胶保温板的包覆材料，可为单层袋亦可为层叠袋，材料包括尼龙、铝箔、玻纤布、PE、PET等，也可以具有多个热封口3。

本实用新型的气凝胶真空绝热板可以用于作为外墙板、内墙板，可以在气凝胶真空绝热板的外表面设置多种形状或造型，具有美观的视觉效果。例如，阻隔薄膜2的外表面设置有仿砖形或仿大理石的凸块，或者在阻隔薄膜2的外表面设置多个槽道，或者，阻隔薄膜2的外表面为凹凸不平的木纹表面，或者阻隔薄膜2的外表面粘贴有装饰贴膜，或者阻隔薄膜2的外表面涂有一防腐蚀 涂层等。

在一个实施例中，通过溶胶凝胶法制备气凝胶与增强纤维复合的气凝胶保温板包括：将水玻璃用去离子水稀释并搅拌，得到水玻璃溶液；配制含有醇的酸溶液，将水玻璃溶液加入到酸溶液内形成混合溶液，将混合溶液的PH值调节到凝胶所需的PH值；将混合溶液导入放有增强纤维的模具中进行凝胶处理，形成凝胶板；对凝胶板进行静置老化；对凝胶板使用酸和醇的混合溶液浸泡，完成溶剂交换处理；采用疏水改性剂对完成溶剂交换处理的凝胶板进行改性处理；对完成改性处理后的凝胶板进行干燥处理，获取气凝胶保温板。

水玻璃为钠水玻璃或钾水玻璃，其中，水玻璃的模数为3.1～3.6，浓度为35～40％，水玻璃与去离子水的体积比为1:3～10；含有醇的酸溶液中的酸为不含氯离子和氟离子的无机酸或有机酸的一种或几种；其中，无机酸包括含氧酸、无氧酸、络合酸；有机酸包括羧酸、磺酸、亚磺酸、硫羧酸；混合溶液的PH值的范围为3.5～5.5。

水玻璃与去离子水的体积比为1:3～5；无机酸包括：硫酸、磷酸；有机酸包括：草酸、乙酸、甲酸、丙酸、正丁酸、正戊酸；含有醇的酸溶液中的醇为甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、丙三醇或丙烯醇。酸和醇的混合溶液中酸的浓度为10％～40％，酸和醇的混合溶液体积是凝胶体积的1～4倍；疏水改性剂为不含氯离子和氟离子的具有硅甲基结构的有机硅防水剂；干燥处理包括：常压烘干、微波真空干燥处理；疏水改性剂为六甲基二硅氮烷、六甲基二硅氧烷、甲基三甲基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷或三甲基甲氧基硅烷。

在一个实施例中，气凝胶真空绝热板的制备方法包括如下步骤：

1.制备刚性气凝胶保温板

通过溶胶凝胶法制备气凝胶与增强纤维复合的气凝胶复合保温板，通过控制溶液的浓度可以达到控制气凝胶在复合保温板中所占比重，从而制作出不同强度的气凝胶复合保温板，通过常压干燥法制备的气凝胶复合保温板具有很强的疏水性能。具体制备步骤如下：

制备溶胶→将溶胶导入放有增强纤维的模具中凝胶→一体化老化和酸醇化→表面改性→常压干燥→气凝胶保温板。

增强纤维为纤维状增强材料，包括：无机纤维和有机纤维。例如，无机纤维有：玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、晶须、石棉纤维及金属纤维等，有机纤维有：合成纤维如芳纶纤维、奥纶纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、维尼纶纤维、聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维等。

2.包覆

将制备好的气凝胶保温板用包覆材料包覆起来，包覆材料可以为单层袋亦可为层叠袋，材料包括尼龙、铝箔、玻纤布、PE、PET等，经过包覆处理的气凝胶复合板完美的解决了颗粒化、掉粉的现象。

3.热封、抽真空处理

将包覆好的气凝胶保温板热封，进行抽真空，真空压力可以从10^-3Pa-10^-1Pa之间，真空度越高，导热系数越低。

本实用新型的气凝胶真空绝热板规格如下表1所示，各尺寸数据组合使用。

厚度/mm	长度/mm	宽度/mm
			5,10,15,20,25,30	400,600,800,1200,1800,2400,3000	400,600,800,1200

表1-气凝胶真空绝热板规格

在一个实施例中，所选芯材可以为二氧化硅气凝胶保温板，亦可为氧化铝、氧化钛等金属氧化物气凝胶保温板，也可使用两种或两种以上金属氧化物复合气凝胶保温板。所选气凝胶保温板的强度亦可通过气凝胶的含量改变而改变，为保证保温效果，气凝胶的百分比通常选择10-90％，以50-70％最佳。所选的气凝胶复合板中的增强纤维可以为玻璃纤维针刺毡、预氧纤维毡、硅酸铝纤维毡、岩棉纤维毡等无机纤维增强材料。

气凝胶真空绝热板的芯材的导热系数最低可达0.003w/(m k)，优于市场上销售的气凝胶绝热毡，亦优于VIP真空板和STP真空绝热板。用各种形态和用途的气凝胶复合材料作为芯材，可制作出不同形态和用途的气凝胶真空绝热板， 对气凝胶保温板进行抽真空处理，可以大大降低其导热系数，提高气凝胶保温板的保温效果，达到更好的保温节能效果，对气凝胶保温板进行包覆处理，完美的解决了气凝胶板颗粒化、掉粉的问题。

本实用新型的气凝胶保温绝热板具有一定的刚性与强度，解决了抽真空成型差的问题，并且可根据增强纤维调整板厚，有效节约了利用空间，同时气凝胶保温板具有优良的疏水性能，可以解决保温板吸湿导致保温效果降低的现象；与市场上现有VIP板或STP板相比，除具有超低导热系数、绝热性能好以外，本产品密度更低、封装漏气对产品性能影响小、耐候性好、使用寿命更长，性价比更高。与市场上现有VIP板或STP板相比，安装施工方式更加灵活方便，可以钉打施工，完全克服了现有VIP板或STP板不可钉打、破损漏气即失效的弊端。

实施例1

称取模数2.8的钠水玻璃60g，加入纯水100g搅拌均匀。用40wt％硫酸调节PH，直到达到5，将溶胶倒入放有10cm厚增预氧纤维毡的模具中，溶胶将在10min后凝胶，然后50℃静置1h。接着一体化老化水凝胶板，50℃处理5小时。将完成醇化的凝胶板置入1200ml的三甲基二硅烷中，60℃下处理，5h内将一步完成疏水改性和凝胶排液。排液完成后，将湿凝胶板进行热干燥，温度为80℃，30min内干燥完成，得气凝胶保温板，将气凝胶保温板板用叠层袋进行包覆，真空泵抽真空，真空压力0.2Pa，热压封口得气凝胶真空绝热板，气凝胶真空绝热板表面平整，导热系数0.008w/(m k)。

实施例2

称取模数3.6的钠水玻璃60g，加入纯水100g搅拌均匀。用40wt％硫酸调节PH，直到达到4，将溶胶倒入放有20cm厚玻璃纤维针刺毡的模具中，溶胶将在30min后凝胶，然后50℃静置1h。接着一体化老化水凝胶板，50℃处理5小时。将完成醇化的凝胶板置入1200ml的三甲基二硅烷中，60℃下处理，5h内将一步完成疏水改性和凝胶排液。排液完成后，将湿凝胶板进行热干燥，温度为80℃，30min内干燥完成，得气凝胶保温板，将气凝胶保温板用叠层袋进行 包覆，抽真空泵抽真空，真空压力0.01Pa，热压封口得气凝胶真空绝热板，气凝胶真空绝热板表面平整，导热系数0.005w/(m k)。

上述实施例中提供的气凝胶真空绝热板，气凝胶真空绝热板的芯材是强度好、低碳环保的气凝胶保温板，本身具有极低的导热系数，与传统芯材制备的真空绝热板相比，能够带来以下有益效果：

1.不需要特别高的真空度，即可使真空绝热板具有很好的隔热特性，对真空设备要求低，大幅简化制备工艺；

2.气凝胶保温板中所含气凝胶粉体本身具有极大的比表面积，具有很好的吸附特性，不需要额外添加吸气剂；

3.选用气凝胶保温板作为芯材，可以提高真空保温板的有效使用寿命，封装漏气对产品性能影响小、耐候性好、使用寿命更长；

4.施工方法更灵活便捷，具备传统真空绝热板所不具备的可钉打安装特性。

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

同时，上述本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (4)

1.一种气凝胶真空绝热板，其特征在于，包括：

阻隔薄膜和气凝胶保温板；

所述阻隔薄膜呈封闭状，封闭的所述阻隔薄膜形成一真空腔，在所述真空腔中装有成型的所述气凝胶保温板；

其中，在所述阻隔薄膜的外表面设置有仿砖形或仿大理石的凸块，或者在所述阻隔薄膜的外表面设置多个槽道，或者所述阻隔薄膜的外表面为凹凸不平的木纹表面，或者所述阻隔薄膜的外表面粘贴有装饰贴膜，或者所述阻隔薄膜的外表面涂有一防腐蚀涂层；所述阻隔薄膜为层叠袋。

2.如权利要求1所述的气凝胶真空绝热板，其特征在于：

在所述阻隔薄膜上设置有多个热封口。

3.如权利要求2所述的气凝胶真空绝热板，其特征在于：

所述多个热封口位于所述气凝胶保温板的侧面或底面。

4.如权利要求1所述的气凝胶真空绝热板，其特征在于：

所述阻隔薄膜的材质包括：尼龙、铝箔、玻纤布、PE、PET。