CN220152182U - 一种真空复合绝热材料 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种真空复合绝热材料，包括：带敞开口的外包装袋和由绝热材料制成的绝热芯板，外包装袋的敞开口处的边缘向外延伸形成封边膜，绝热芯板抽真空密封于外包装袋中，封边膜通过封边胶层将外包装袋的敞开口密封封口；所述的外包装袋由内向外依次由氟碳膜层、中间胶层、外载体层层叠构成。上述真空复合绝热材料具有保温效果好、体积小、质量轻、抗冲击性能好、保温材料厚度小、阻燃性好、使用安全系数高、成本低等优点，广泛应用于家电、建筑、冷链运输、化工装备、太阳能等领域，对于要求苛刻的特殊场合也能适用，大大扩宽材料的应用范围。
Description
技术领域
本实用新型涉及绝热材料领域，尤其涉及一种真空复合绝热材料。
背景技术
绝热材料是指能阻滞热流传递的材料，又称热绝缘材料，广泛应用于家电、建筑、冷链运输、化工装备、太阳能等领域。传统的绝热材料有聚酯发泡材料、玻璃纤维、石棉、岩棉等，新型的绝热材料有气凝胶毡、真空板等。
应用于家电领域的绝热材料通常采用聚酯发泡材料，聚酯发泡材料属于易燃易爆的化工材料，疏于管理存在一定的安全隐患，一旦发生灾害，会严重危害周围环境、土壤以及人身安全，因而其使用及储存环境要求非常严格，需要具备较高的防护环境和一定的管路措施。
应用于建筑领域的绝热材料通常采用聚酯发泡材料，聚酯成型发泡后的聚酯发泡片材直接粘附或猫固在建筑物外表面，达到保温功能。聚酯发泡材料的厚度越厚，保温效果越好，聚酯发泡材料相对于其他绝热材料价格便宜实惠，但是聚酯发泡材料质量轻、对抗风、抗冲击能力极差，而聚酯发泡材料通过水泥粘合固定于建筑物外表面，随着水泥被风化，其粘合效果也随之失效，极易造成聚酯发泡片材成片坠落问题，使用寿命低且存在安全隐患。
建筑物外表面除采用聚酯发泡片材进行保温外，也有部分建筑物外表面采用岩棉板、矿棉板、发泡无机水泥板等来实现保温目的，但是这类材料具有高吸水性，水对热具有极好的传导性，因而这类材料一旦吸入足够的水，不仅会增加建筑物的承重，还会导致材料本身丧失保温功能。
对于安装有太阳能光伏组件的建筑物，对绝热材料的要求更为严格，除需要达到良好的保温功能，还需要具备寿命不低于太阳能光伏组件寿命的要求。对于应用于冷链运输领域的绝热材料，除需要具备优异的保温功能外，还需要具备质量轻、抗冲击性能好等性能。对于应用于化工装备领域的绝热材料，除需要具备良好的保温功能，还需要具备保温材料厚度小、抗冲击性能好等性能。除此之外，在其他绝热材料应用行业的应用中对绝热材料的功能也有提升要求。目前市面上还未出现兼具保温效果好、质量轻、抗冲击性能好、保温材料厚度小、使用安全系数高等功能的绝热材料。
实用新型内容
本实用新型所需解决的技术问题是：提供一种具有保温效果好、质量轻、抗冲击性能好、保温材料厚度小、阻燃性好、使用安全系数高、成本低等优点的真空复合绝热材料。
为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：所述的一种真空复合绝热材料，包括：带敞开口的外包装袋和由绝热材料制成的绝热芯板，外包装袋的敞开口处的边缘向外延伸形成封边膜，绝热芯板抽真空密封于外包装袋中，封边膜通过封边胶层将外包装袋的敞开口密封封口；所述的外包装袋由内向外依次由氟碳膜层、中间胶层、外载体层层叠构成。
氟碳膜自身固有的耐多种化学物质腐蚀、耐紫外线辐射、阻隔空气及水气流动的阻隔性等功能，极大地提高了外包装袋的使用寿命，也更好地保护绝热芯板，只要外包装袋不被破坏，处于真空环境中的绝热芯板就能永久保温，大大提高了真空复合绝热材料的使用寿命。
氟碳膜的延伸率较大，外载体层的存在能够很好地控制氟碳膜的延伸率，外载体层根据实际应用环境进行选择，本方案给出五种外载体层的选择，外载体层的第一种选择方式是选择金属层、无机纤维层、PET膜层、改性PET膜层、PP膜层中的任一种。金属层、无机纤维层、PET膜层、改性PET膜层、PP膜层均能极大的减小氟碳膜的延伸率，提高外包装袋的抗拉伸性能。其中，外载体层选择金属层时，金属层可以选择金属箔或金属离子层，且金属层的外表面、即外包装袋裸露于外界环境中的裸露面为钝化处理层；采用单一层的外载体层的厚度为70～100微米。
钝化处理层为对金属层的外表面进行钝化处理得到，钝化处理后的钝化处理层为氧化金属层，氧化金属层既能起到装饰效果，如着色、光亮化等，又能使金属层的外表面具有良好的化学功能，如抗腐蚀性等，还能使金属层的外表面具有良好的物理性能，如耐磨性等，更重要的是，金属层提升了外包装袋的抗穿刺性能，即便金属层的外表面被划伤，划伤处也会在外界环境中氧化形成氧化金属层，具有自愈能力，大大延长外包装袋的使用寿命，进而提高了真空复合绝热材料的使用寿命。
外载体层的第二种选择方式是选择如下结构：所述的外载体层由内向外依次由第一改性PET膜层、PET膜层、第二改性PET膜层共挤层叠构成；外载体层的厚度为35～80微米。
外载体层的第三种选择方式是选择如下结构：所述的外载体层由外向内依次由增强纤维层、第一层叠胶层、高分子膜层、第二层叠胶层、金属层层叠构成；其中，高分子膜层为PET膜层、改性PET膜层、PP膜层中的任一种，金属层为金属箔或金属离子层；增强纤维层的厚度为50～150微米，金属层的厚度为0.5～5微米，外载体层的厚度为120～250微米。
外载体层的第四种选择方式是选择如下结构：所述的外载体层由外向内依次由增强纤维层、第一层叠胶层、高分子膜层层叠构成；其中，高分子膜层为PET膜层、改性PET膜层、PP膜层中的任一种；增强纤维层的厚度为50～150微米，外载体层的厚度为120～250微米。
外载体层的第五种选择方式是选择如下结构：所述的外载体层由内向外依次由增强纤维层、层叠胶层、金属层层叠构成；其中，金属层为金属箔或金属离子层，且金属层的外表面为钝化处理层。增强纤维层的厚度为50～150微米，层叠胶层的厚度为35～65微米，金属层厚度为70～100微米。
进一步地，前述的一种真空复合绝热材料，其中，绝热芯板为气凝胶芯板、气凝胶改性芯板、硅藻泥芯板、硅藻泥混合芯板、无机物发泡板、阻燃高分子发泡芯板、阻燃高分子复合发泡芯板、岩棉芯板、矿棉芯板中的任一种；绝热芯板的厚度为0.5～50毫米。
进一步地，前述的一种真空复合绝热材料，其中，氟碳膜为PVDF膜、PVF膜、改性氟碳PET膜中的任一种；其氟碳膜层的厚度为50～85微米，封边胶层的厚度为35～65微米，中间胶层的厚度为35～65微米。
本实用新型的有益效果是：上述真空复合绝热材料具有保温效果好、质量轻、体积小、抗冲击性能好、保温材料厚度小、阻燃性好、使用安全系数高、成本低等优点，广泛应用于家电、建筑、冷链运输、化工装备、太阳能等领域，对于要求苛刻的特殊场合也能适用，大大扩宽了绝热材料的应用范围。
附图说明
图1是本实用新型所述的一种真空复合绝热材料的第一种外部结构的示意图。
图2是图1俯视方向的结构示意图。
图3是本实用新型所述的一种真空复合绝热材料的第二种外部结构的示意图。
图4是本实用新型所述的一种真空复合绝热材料的第三种外部结构的示意图。
图5是本实用新型所述的一种真空复合绝热材料的第一种实施例的截面示意图。
图6是本实用新型所述的一种真空复合绝热材料的第二种实施例的截面示意图。
图7是本实用新型所述的一种真空复合绝热材料的第三种实施例的截面示意图。
图8是本实用新型所述的一种真空复合绝热材料的第四种实施例的截面示意图。
图9是本实用新型所述的一种真空复合绝热材料的第五种实施例的截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图及优选实施例对本实用新型所述的技术方案作进一步详细的说明。
实施例一
参见图1和图5所示，本实施例中所述的一种真空复合绝热材料，包括：带敞开口的外包装袋1和由绝热材料制成的绝热芯板3，外包装袋1的敞开口处的边缘向外延伸形成封边膜11，绝热芯板3放置于外包装袋1中后通过抽真空方式密封于外包装袋1中。外包装袋1的密封方式是：封边膜11通过封边胶层2将外包装袋1的敞开口密封封口，从而使绝热芯板3处于真空环境中，同时也能让外包装袋1紧密包裹在绝热芯板3上。本实施例中所述的外包装袋1由内向外依次由氟碳膜层4、中间胶层5、外载体层6层叠构成。
其中，封边胶层2的厚度为35～65微米，中间胶层5的厚度为35～65微米。封边胶层2、中间胶层5采用的胶只要具有耐候性、耐化学性即可，如采用克力宝、胶王、兰德宝、旭川等牌子的胶。本方案中优先采用德国汉高品牌胶，型号为LIOFOL LA3640/LA6800。
氟碳膜层4为PVDF膜、PVF膜、改性氟碳PET膜中的任一种，氟碳膜层4的厚度为50～85微米。氟碳膜自身固有的耐多种化学物质腐蚀、耐紫外线辐射、阻隔空气及水气流动的阻隔性等功能，极大地提高了外包装袋1的使用寿命，也更好地保护绝热芯板3，只要外包装袋1不被破坏，处于真空环境中的绝热芯板3就能永久保温，大大提高了真空复合绝热材料使用寿命。
氟碳膜的延伸率较大，外载体层6的存在能够很好地控制氟碳膜的延伸率，外载体层6根据实际应用环境进行选择，本方案中外载体层6选择金属层、无机纤维层、PET膜层、改性PET膜层、PP膜层中的任一种。金属层、无机纤维层、PET膜层、改性PET膜层、PP膜层均能极大的减小氟碳膜的延伸率，提高外包装袋1的抗拉伸性能。
其中，金属层为金属箔或金属离子层，且金属层的外表面为钝化处理层；外载体层6的厚度为70～100微米。在实际生产中，金属层优选铝层，铝层为为铝箔或铝离子层。
钝化处理层使金属层的裸露面为氧化金属层，氧化金属层既能起到装饰效果，如着色、光亮化等，又能使金属层的裸露面具有良好的化学功能，如抗腐蚀性等，还能使金属层的裸露面具有良好的物理性能，如耐磨性等，更重要的是，金属层提升了外包装袋1的抗穿刺性能，即便金属层的裸露面被划伤，划伤处也会在外界环境中氧化形成氧化金属层，具有自愈能力，大大延长外包装袋1的使用寿命，进而提高了真空复合绝热材料的使用寿命。
而通过抽真空密封包裹于绝热芯板3上的外包装袋1也能紧实包裹住绝热芯板3，克服绝热芯板3自身存在的一些缺陷，因而绝热芯板3的材料可以采用目前市面上存在的各种形式的绝热材料，本实施例中，绝热芯板3为气凝胶芯板、气凝胶改性芯板、硅藻泥芯板、硅藻泥混合芯板、无机物发泡板、阻燃高分子发泡芯板、阻燃高分子复合发泡芯板、岩棉芯板、矿棉芯板中的任一种；绝热芯板3的厚度为0.5～50毫米。
气凝胶材料自身固有的易变形性、脆性大等缺陷，阻燃高分子复合发泡材料自身固有的抗风、抗冲击能力差等缺陷，岩棉、矿棉占空体积大等缺陷……，本实施例通过抽真空包裹于绝热芯板3的外包装袋1，将这些单一材料作为绝热材料时存在的缺陷一一克服：
①通过真空包裹方式使绝热芯板3始终处于真空环境中而不会与外界环境接触，因而绝热芯板3的保温效果完全不受外界环境影响，大大提高了绝热芯板3的保温效果及使用寿命，因而采用真空包裹有外包装袋1的绝热芯板3的厚度相比采用单一绝热材料的绝热芯板3的厚度要小很多，质量非常轻，体积也小。对于冷链运输车辆，采用该真空复合绝热材料可以在保温效果好、安全性能高的前提下不仅能提高货物堆放体积，还能降低车辆承载保温材料的油耗量。对于运输该真空复合绝热材料的运输车辆来说，运输成本也大大降低了。对于家电如冰箱等，在保温效果好、安全性能高的前提下可以提高电器的内容积。
②通过真空包裹方式使绝热芯板3始终保持紧密一整块的结构，而且真空复合绝热材料即便受到外部作用力，也不会散落一地，因而即便出现绝热芯板3碎裂现象，也不影响真空复合绝热材料整体的保温性能。此外紧密包裹形式+外包装袋1大大降低了真空复合材料在运输过程中以及存储过程中的破碎率，因而真空复合绝热材料的退次率非常低，几乎没有。除此之外，通过抽真空包裹，在抽真空过程中能够将绝热芯板3中的空气，如气凝胶孔隙中的空气排尽，既能进一步提高绝芯板3的保温效果，又能对绝热芯板3具有固化作用。
③具有氟碳膜的外包装袋1兼具氟碳膜自身固有的耐多种化学物质腐蚀、耐紫外线辐射、阻隔空气及水气流动的阻隔性等功能，因而本实施例中的真空复合绝热材料具有保温效果好、阻燃性好、使用安全系数高、耐多种化学物质腐蚀、耐紫外线辐射等优点，达到A级防火材料标准，广泛应用于家电、建筑、冷链运输、化工装备、太阳能等领域，对于要求苛刻的特殊场合也能适用，大大扩宽了绝热材料的应用范围。
④本实施例中所述的真空复合绝热材料可以二次回收利用，不会污染环境，节约后期环境治理费用。
外包装袋1的形状根据实际使用需求来定，比如需要包裹于圆柱体形状的物体表面时，可以将外包装袋1做成环形柱体形状，如图4所示，此时外包装袋1卷起后两端通过封闭膜11和封边胶层密封粘接固定，从而使外包装袋1内形成密闭的空间。再比如外包装袋1可以做成四周都具有封边膜11的矩形体结构，如图1和图2所示，此时外包装袋1通过四边的封边膜11和封边胶层密封粘接固定，从而使外包装袋1内形成密闭的空间。再比如外包装袋1可以做成盒体结构，如图3所示，封闭膜11弯折后通过封边胶层粘附固定在外包装袋1或/和绝热芯板3的侧壁上。当然，外包装袋1的形状并不限于上述例举结构，外包装袋1的实际形状和需要被其包覆的待包覆物的外轮廓形状有关，外包装袋1的实际形状可以根据待包覆物的外轮廓形状进行相应调整。
实施例二
本实施例与实施例一不同之处在于外载体层6不同，其他结构与实施例一相同。实施例一中的外载体层6选择了单一层，本实施例中外载体层6由多层层叠构成。
如图6所示，本实施例中，所述的外载体层6由内向外依次由第一改性PET膜层61、PET膜层62、第二改性PET膜层63通过共挤方式层叠构成。外载体层6的厚度为35～80微米。采用该外载体层6无需粘合剂，因而成本相比后面实施例三、实施例四和实施例五来说，成本最低。
实施例三
本实施例与实施例一不同之处在于外载体层6不同，其他结构与实施例一相同。实施例一中的外载体层6选择了单一层，本实施例中外载体层6由多层层叠构成。
如图7所示，本实施例中，所述的外载体层6由外向内依次由增强纤维层64、第一层叠胶层65、高分子膜层66、第二层叠胶层67、金属层68层叠构成。高分子膜66层为PET膜层、改性PET膜层、PP膜层中的任一种，金属层68为金属箔或金属离子层，本实施例中金属层68优选铝层，铝层可以为铝箔或铝离子层，金属层68自身固有特性能够将热量反射回去，进一步提高了真空复合绝热材料的保温效果。
其中，增强纤维层64的厚度为50～150微米，金属层68的厚度为0.5～5微米，外载体层6的厚度为120～250微米。
增强纤维层64、金属层68均能很好地提升氟碳膜的抗拉伸性，而且增强纤维层64还具有一定的透气性，有助于提升包装袋的致密性，使得本实施例中所述的真空复合绝热材料性能相比实施例一所述的真空复合绝热材料性能更优。
实施例四
本实施例与实施例一不同之处在于外载体层6不同，其他结构与实施例一相同。实施例一中的外载体层6选择了单一层，本实施例中外载体层6由多层层叠构成。
如图8所示，本实施例中，所述的外载体层6由外向内依次由增强纤维层64、第一层叠胶层65、高分子膜层66层叠构成。高分子膜66层为PET膜层、改性PET膜层、PP膜层中的任一种。其中，增强纤维层64的厚度为50～150微米，金属层68的厚度为0.5～5微米，外载体层6的厚度为120～250微米。
增强纤维层64均能很好地提升氟碳膜的抗拉伸性，而且增强纤维层64还具有一定的透气性，使得本实施例中所述的真空复合绝热材料性能相比实施例一所述的真空复合绝热材料性能更优。
实施例五
本实施例与实施例一不同之处在于外载体层6不同，其他结构与实施例一相同。实施例一中的外载体层6选择了单一层，本实施例中外载体层6由多层层叠构成。
如图9所示，本实施例中，所述的外载体层6由内向外依次由增强纤维层64、层叠胶层69、金属层68层叠构成。其中，金属层68为金属箔或金属离子层，本实施例中金属层68优选铝层，铝层可以为铝箔或铝离子层。金属层68的外表面为钝化处理层。
其中，增强纤维层64的厚度为50～150微米，层叠胶层69的厚度为35～65微米，金属层68的厚度为70～100微米。
增强纤维层64、金属层68均能很好地提升氟碳膜的抗拉伸性，而且增强纤维层64还具有一定的透气性，使得本实施例中所述的真空复合绝热材料性能相比实施例一所述的真空复合绝热材料性能更优。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施例，并非是对本实用新型作任何其他形式的限制，而依据本实用新型的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种真空复合绝热材料，其特征在于：包括：带敞开口的外包装袋和由绝热材料制成的绝热芯板，外包装袋的敞开口处的边缘向外延伸形成封边膜，绝热芯板真空密封于外包装袋中，封边膜通过封边胶层将外包装袋的敞开口密封封口；所述的外包装袋由内向外依次由氟碳膜层、中间胶层、外载体层层叠构成。
2.根据权利要求1所述的一种真空复合绝热材料，其特征在于：所述的外载体层为金属层、无机纤维层、PET膜层、改性PET膜层、PP膜层中的任一种；外载体层的厚度为70～100微米；其中，金属层为金属箔或金属离子层，且金属层的外表面为钝化处理层。
3.根据权利要求1所述的一种真空复合绝热材料，其特征在于：所述的外载体层由内向外依次由第一改性PET膜层、PET膜层、第二改性PET膜层共挤层叠构成；外载体层的厚度为35～80微米。
4.根据权利要求1所述的一种真空复合绝热材料，其特征在于：所述的外载体层由外向内依次由增强纤维层、第一层叠胶层、高分子膜层、第二层叠胶层、金属层层叠构成；其中，高分子膜层为PET膜层、改性PET膜层、PP膜层中的任一种，金属层为金属箔或金属离子层；增强纤维层的厚度为50～150微米，金属层的厚度为0.5～5微米，外载体层的厚度为120～250微米。
5.根据权利要求1所述的一种真空复合绝热材料，其特征在于：所述的外载体层由外向内依次由增强纤维层、第一层叠胶层、高分子膜层层叠构成；其中，高分子膜层为PET膜层、改性PET膜层、PP膜层中的任一种；增强纤维层的厚度为50～150微米，外载体层的厚度为120～250微米。
6.根据权利要求1所述的一种真空复合绝热材料，其特征在于：所述的外载体层由内向外依次由增强纤维层、层叠胶层、金属层层叠构成；其中，金属层为金属箔或金属离子层，且金属层的外表面为钝化处理层；增强纤维层的厚度为50～150微米，层叠胶层的厚度为35～65微米，金属层厚度为70～100微米。
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种真空复合绝热材料，其特征在于：绝热芯板为气凝胶芯板、气凝胶改性芯板、硅藻泥芯板、硅藻泥混合芯板、无机物发泡板、阻燃高分子发泡芯板、阻燃高分子复合发泡芯板、岩棉芯板、矿棉芯板中的任一种；绝热芯板的厚度为0.5～50毫米。
8.根据权利要求1所述的一种真空复合绝热材料，其特征在于：氟碳膜为PVDF膜、PVF膜、改性氟碳PET膜中的任一种；其中，氟碳膜层的厚度为50～85微米，封边胶层的厚度为35～65微米，中间胶层的厚度为35～65微米。
9.根据权利要求7所述的一种真空复合绝热材料，其特征在于：氟碳膜为PVDF膜、PVF膜、改性氟碳PET膜中的任一种；其中，氟碳膜层的厚度为50～85微米，封边胶层的厚度为35～65微米，中间胶层的厚度为35～65微米。
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