一种用于真空绝热板阻隔封装的阻隔层材料制造技术

本发明专利技术通过聚乙烯醇与钠基蒙脱土之间相互穿插并适度交联制备可形成高阻湿、阻氧的聚合物复合纳米涂层材料，进而借由所述涂层材料复合热封薄膜材料与抗冲击薄膜材料制备多层复合式的具备高阻隔性的可用于真空绝热板阻隔封装的阻隔层材料，该阻隔层材料不含抗折性差的金属薄层材料，用于真空绝热板时可以有效降低实际生产中的成品不良率，并改善了板材实际应用时常失效等问题。

Barrier material for barrier packaging of vacuum insulation panels

A polymer composite coating material which can form high moisture resistance and oxygen resistance is prepared by interpenetration of polyvinyl alcohol with sodium montmorillonite and moderate crosslinking, and then the preparation of a multi-layer composite high barrier insulating plate with high barrier property by the composite heat sealing film material and anti impact film material is used to prepare a vacuum insulation plate. The barrier material is separated from the barrier material, and the barrier material does not contain thin metal thin material with poor flexural resistance. It can effectively reduce the bad rate of finished products in the actual production and improve the frequent failure of the practical application.

【技术实现步骤摘要】
一种用于真空绝热板阻隔封装的阻隔层材料
本专利技术涉及可用于真空绝热板的阻隔层材料，具体涉及不使用金属层材料且可用于真空绝热板阻隔封装的阻隔层材料。
技术介绍
从长期以来的工业化应用及传质传热效果来看，空气可以算是一类较为理想的热的不良导体介质，其常压常温下的导热系数要略小于0.03W/(M.K.)。随着科学技术的不断发展及人们生活需求的不断提升，热隔绝更加出色、更加轻便、更加环保的真空绝热板便顺势而生。真空绝热板一经提出，便被认为是大有可为的新型超级绝热材料。当前真空绝热板不但顺利实现了工业化生产，且已在民用建筑绝热、工业管道隔热、冰箱及冷库保冷、以及医学低温保冷等方面得到广泛应用。从绝热效果来说，真空绝热板的热隔绝效果要优异许多。如应用于冷链系统中作为保冷材料的真空绝热板的导热系数一般可以控制在0.0025W/(M.K.)-0.003W/(M.K.)，仅为空气导热系数的十分之一，当前甚至已开发出接近0.001W/(M.K.)的相关产品。目前正大量推广应用于建筑保温隔热领域的真空绝热板，其最低导热系数也要接近于0.0025W/(M.K.)。正是拥有如此低值的导热系数才保证了真空绝热板高效优异的热隔绝效果。而基于真空绝热原理及效应的真空绝热板，在实际应用的短至5年、长至25年的使用寿命周期内，如何维持住其内部真空环境进而实现其长效的绝热效果，正是取决于真空绝热板中包裹内部芯材的外部阻隔层材料。可以这么说，真空绝热板的外部阻隔层材料一旦失效或阻隔性能遭受破坏，那失去真空绝热效应的真空绝热板，其超级绝热的热隔绝效果也就无法实现了。目前，对于用做真空绝热板阻隔层材料的研究及应用已发展至最新一代的含金属层材料的多层复合软质阻隔层材料，如中国专利CN201010610021中所述及。在这类含金属层材料的多层复合软质阻隔层材料中，为保证真空绝热板在其使用寿命周期内的阻隔性能，至少使用了一层以上金属镀层薄膜材料（金属镀层厚度在15nm-100nm）或一层的超薄金属箔层材料（金属箔层厚度在5um-20um）。上述阻隔层材料中的多层金属镀层材料或单层的金属箔层材料作为主要的关键阻隔层，复合其他的非金属薄膜材料层（通常包含热封薄膜材料层、抗冲击薄膜材料层等），形成了最终的整体复合膜，由其来确保真空绝热板的整体阻隔性能。然而，需要指出的是这类含金属层材料的阻隔层材料，在实际生产中用于制作真空绝热板的过程中或是板材后续封边处理时，不可避免的使含金属层的阻隔层材料遭受板材尖角的扯拉及封边处理中多次的来回折压，如此对于耐折性能极差的薄层金属材料，不论是前面提到的金属镀层还是薄金属箔层，必然导致在金属层内部扯拉处或折压处产生折痕，而折痕处必将伴随着已有缺陷的劣化（金属层本来就残留的针孔缺陷进一步恶化）及新缺陷的产生（如金属薄层或镀层裂痕、针孔等），进而破坏了金属层的整体连续性，将致使金属层阻隔性能的大幅度下降，如此将不可避免导致由其制作的真空绝热板真空效应的过快衰减或丧失，不但在实际生产中存在真空绝热板成品不良率偏高的不足，且一旦在应用时发生真空绝热板失效，极易造成一定的工程质量及安全问题。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种可用于真空绝热板封装阻隔、且不含金属层材料的复合阻隔层材料，用以解决现有真空绝热板实际生产中成品不良率偏高、实际应用时板材常失效等问题。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案：一种用于真空绝热板阻隔封装的阻隔层材料，所述阻隔层材料由热封薄膜材料层、功能阻隔涂层、抗冲击薄膜材料层以层状复合方式形成复合膜，其中所述阻隔层材料不包含有金属层材料，且所述功能阻隔涂层至少形成于抗冲击薄膜材料层外表面一侧。本专利技术中所述热封薄膜材料层与所述抗冲击薄膜材料层之间不存在其他任何材料层。本专利技术中所述热封薄膜材料层与所述抗冲击薄膜材料层之间还存在粘合材料层。本专利技术中所述功能阻隔涂层还形成于朝向抗冲击薄膜材料层一侧的热封薄膜材料层表面，且该功能阻隔涂层与所述抗冲击薄膜材料层之间还存在粘合材料层。本专利技术中所述功能阻隔涂层还形成于朝向热封薄膜材料层一侧的抗冲击薄膜材料层表面，且该功能阻隔涂层与所述热封薄膜材料层之间还存在粘合材料层。本专利技术中所述功能阻隔涂层还同时形成于热封薄膜材料层、抗冲击薄膜材料层相向的两个表面，且该功能阻隔涂层之间还存在粘合材料层。本专利技术中所述功能阻隔涂层形成于抗冲击薄膜材料层外表面的，控制形成一定交联程度的涂层，交联程度在5%-80%，涂层厚度在50-100nm；功能阻隔涂层不是形成于抗冲击薄膜材料层外表面的，控制形成不交联或弱交联程度的涂层，交联程度在0-30%，涂层厚度在10-50nm。本专利技术中所述热封薄膜材料层的薄膜基材包含但不限于聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚酯薄膜，厚度在20-100μm；所述抗冲击薄膜材料层的薄膜基材包含但不限于聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚酯薄膜、聚酰胺薄膜，厚度在10-20μm。通过采用上述本专利技术中的技术方案，可以实现如下有益的技术效果：1.在层式薄膜基材初步阻隔的基础上，利用聚合物无机复合纳米阻隔涂层，实现了阻隔性能的非线性大幅提升，赋予复合薄膜基材优异的阻隔湿气、阻隔气体性能，其阻湿指标WVTR可达0.02-0.1g/(m2.24hr)、阻氧指标OTR可达0.005-0.07ml/(m2.24hr)，适合用做真空绝热板的阻隔层材料。2.避免了易于遭受阻隔性能衰减的金属薄层材料的使用，有效保证了真空绝热板的长期使用寿命，进而有效降低了真空绝热板实际生产中成品不良率，并改善了板材实际应用时常失效等问题，既高效节能，又有效节约材料。附图说明图1阻隔层材料示意：Lf-功能阻隔涂层、Lot-抗冲击薄膜材料层、Lin-热封薄膜材料层。图2阻隔层材料示意：Lf-功能阻隔涂层、Lot-抗冲击薄膜材料层、Lco-粘合材料层、Lin-热封薄膜材料层。图3阻隔层材料示意：Lf1-第1功能阻隔涂层、Lot-抗冲击薄膜材料层、Lf2-第2功能阻隔涂层、Lco-粘合材料层、Lin-热封薄膜材料层。图4阻隔层材料示意：Lf1-第1功能阻隔涂层、Lot-抗冲击薄膜材料层、Lf2-第2功能阻隔涂层、Lco-粘合材料层、Lin-热封薄膜材料层。图5阻隔层材料示意：Lf1-第1功能阻隔涂层、Lot-抗冲击薄膜材料层、Lf2-第2功能阻隔涂层、Lf3-第3功能阻隔涂层、Lco-粘合材料层、Lin-热封薄膜材料层。具体实施方式下面结合具体实施例来进一步阐述本专利技术。常规的薄膜基材及其复合薄膜具备了一定程度的阻湿、阻气性能，但距离可用作真空绝热板阻隔层材料所应具备的阻隔性能，一般要差上2-3个数量级，其主要原因正是由于少了关键的高阻隔性材料层。本专利技术中用作真空绝热板阻隔层材料中高阻隔性材料层采用了聚合物无机纳米阻隔涂层材料，该涂层材料由钠基蒙脱土、聚乙烯醇、交联剂戊二醛、催化剂盐酸混合反应形成，并涂覆于薄膜材料表面，经过适当烘燥形成。其中，钠基蒙脱土经过水液超声剥离，容易形成极小的蒙脱土纳米薄片水液，随着后续分散介质液的蒸发去除，该蒙脱石纳米薄片内部即形成无数的层间分布，且沿着一定取向的分布，从而形成了致密的纳米薄片层及其层间结构。该分布的纳米薄片层及层间结构，对气体、湿气形成了扩散的屏障阻挡作用。此时，再通过引入聚乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于真空绝热板阻隔封装的阻隔层材料，所述阻隔层材料由热封薄膜材料层、功能阻隔涂层、抗冲击薄膜材料层以层状复合方式形成复合膜，其特征在于：所述阻隔层材料不包含有金属层材料，且所述功能阻隔涂层至少形成于抗冲击薄膜材料层外表面一侧。

【技术特征摘要】
1.一种用于真空绝热板阻隔封装的阻隔层材料，所述阻隔层材料由热封薄膜材料层、功能阻隔涂层、抗冲击薄膜材料层以层状复合方式形成复合膜，其特征在于：所述阻隔层材料不包含有金属层材料，且所述功能阻隔涂层至少形成于抗冲击薄膜材料层外表面一侧。2.如权利要求1所述的用于真空绝热板阻隔封装的阻隔层材料，其特征在于：所述功能阻隔涂层为由钠基蒙脱土、聚乙烯醇、交联剂戊二醛、催化剂盐酸混合反应形成的聚合物无机复合纳米涂层材料，通过辊涂、或浸涂、或喷涂等方式涂覆于薄膜材料表面，经过适当烘燥形成。3.如权利要求2所述的用于真空绝热板阻隔封装的阻隔层材料，其特征在于：所述聚合物无机复合纳米涂层材料的制备方法如下：第一步：将钠基蒙脱土加蒸馏水在超声作用下进行充分的单层剥离；第二步：往第一步得到的剥离溶液中加入聚乙烯醇水溶液、混匀；第三步：往第二步得到的混匀溶液中加入戊二醛、盐酸等进行交联反应。4.如权利要求1所述的用于真空绝热板阻隔封装的阻隔层材料，其特征在于：所述热封薄膜材料层与所述抗冲击薄膜材料层之间不存在其他任何材料层。5.如权利要求1所述的用于真空绝热板阻隔封装的阻隔层材料，其特征在于：所述热封薄膜材料层与所述抗冲击薄膜材料层之间还存在粘合材料层。6.如权利要求1所述的用于真空绝热板阻隔封装的阻隔层材料，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明秦，张婧婧，罗宗炜，卞义文，陈孝行，陈鑫，
申请(专利权)人：陈明秦，
类型：发明
国别省市：福建,35