一种纳米阻隔薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种纳米阻隔薄膜及其制备方法，所述纳米阻隔薄膜从下到上依次为镀铝基膜、底涂层、阻隔涂层及纳米镀层；所述底涂层为丙烯酸酯或聚氨酯涂料，固含量为30～40％；所述阻隔涂层为丙烯酸酯或聚氨酯涂料，固含量为50～70％。本发明专利技术还提供了纳米阻隔薄膜的制备方法。本发明专利技术制备所得纳米阻隔薄膜厚度没有明显增加，有镀铝基膜层较好的铝层附着力，优越的阻水阻气性能，同时薄膜的耐久性好，使用寿命较长。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米阻隔薄膜及其制备方法
本专利技术涉及一种纳米阻隔薄膜及其制备方法，属于真空绝热板

技术介绍
真空绝热板(简称VIP)是近年来全世界迅速发展的一种新型高效节能隔热保温材料，主要由外包材料、芯材和吸气剂组成。芯材是支撑真空腔体、低导热系数的填充材料，通常有火焰棉，岩棉，玻璃纤维短切丝，气相二氧化硅等；外包材料是隔离空气及水进入真空腔内、保证腔内真空度的材料；吸气剂是吸收腔内残余气体或通过膜渗入腔内的气体及水、维持腔内真空度的材料。将芯材和少量吸气剂密闭其中抽真空并热封，以减少空气对流和水分运动产生的热传导。外包材料用于保证和维持内部真空度，使整个绝热板处于低导热状态，外包材料的阻水阻气性能直接影响到保温材料的节能效果和使用寿命。众所周知，提高真空绝热板的绝热性能，即降低真空绝热板的导热系数，需要从真空绝热板的三大构成着手，降低芯材的固体导热系数，提升吸气剂的能力，和提升外包材料的阻水阻气性能以及降低外包材料热封后的边界漏热。真空绝热板的使用寿命通常要达几年甚至十几年，使用过程中累积透过外包材料的氧气和水蒸气对真空绝热板绝热性能的影响就日趋明显，那么为确保真空绝热板的长期使用性能，对外包材料的阻水阻气性能就提出更为苛刻的要求。外包材料为几种薄膜材料的复合，通常结构为：外层为保护层，中间层为阻隔层，里层为热封层，其中阻隔层为一层或多层镀铝聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(VMPET)，或金属化薄膜(如铝箔)，或VMPET和金属化薄膜的多层复合；层间通过胶粘剂进行复合。起主要阻水阻气作用的是中间层阻隔层。目前市场上，VMPET薄膜的厚度为11-13μm，水汽透过率为≤5.0g/m2·24h，氦气透过率为5.0×10-6Pa·L/s·cm2。自然，使用两层，三层，甚至更多层VMPET薄膜进行复合，对外包材料的阻水阻气有一定程度的提升，但同时存在的问题是，复合后的外包材料偏厚、边界漏热明显。此外，阻隔性较好的铝箔(或其它金属化薄膜)致密性好，其厚度薄一般为7-9μm，但具有较高的热导率，金属的导热系数是一般塑料导热系数的1000～1200倍，则金属化薄膜使用在外包材料中后，造成的边界热桥效应更为突出明显。对于真空绝热板，蓬松的芯材由外包材料包覆并抽真空热封之后，芯材被压缩体积减小，那么导致热封边与芯材之间的距离较大即飞边(相对于压缩后的芯材产生多余的外包材料部分)，在实际使用真空绝热板时，通常需要将多余的飞边进行折边后再使用。由于外包材料厚度的增加或外包材料中使用金属化薄膜后，一则外包材料不容易进行折边使用，或者折边后弯折部位应力大易刺破；二则折边部位厚度成倍增加，折边引起的边界漏热急剧上升，影响真空保温绝热产品的使用寿命。同时，虽然VMPET初期具有一定的阻水阻气特性，但是这类膜存在镀铝层附着力差、镀铝易转移等问题，尤其经过后续加速老化跟踪实验，发现VMPET复合膜存在剥离强度低、阻水阻气性能下降、耐久性差等问题。那么提升单层薄膜的阻水阻气性能，耐久性能，同时不引入大的边界热桥效应就势在必行。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种阻水阻气性能优越、耐久性好、边界热桥效应低、使用寿命较长的纳米阻隔薄膜及其制造方法。为了解决上述的技术问题，本专利技术提供了一种纳米阻隔薄膜，其从下到上依次为镀铝基膜、底涂层、阻隔涂层及纳米镀层；所述底涂层为丙烯酸酯或聚氨酯涂料，固含量为30～40％；所述阻隔涂层为丙烯酸酯或聚氨酯涂料，固含量为50～70％。在一较佳实施例中，所述阻隔涂层中还包括无机物纳米粒子，比重为5-9％。在一较佳实施例中，所述无机物纳米粒子为硅氧化物纳米粒子，粒径为10～50nm。在一较佳实施例中，所述镀铝基膜为镀铝聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(VMPET)、镀铝流延聚丙烯薄膜(VMCPP)、双向拉伸聚丙烯薄膜(VMBOPP)中的一种。在一较佳实施例中，所述底涂层厚度为0.3～0.5μm。在一较佳实施例中，所述阻隔涂层厚度为0.8～1.2μm。在一较佳实施例中，所述镀层为镀铝层、镀二氧化硅层或镀三氧化铝层中的一种。在一较佳实施例中，所述镀层厚度为为了解决上述的技术问题，本专利技术还提供了一种纳米阻隔薄膜的制造方法，包括如下步骤：1)在镀铝基膜的镀铝面涂布一层底涂层涂料，涂布量为0.5～1.0g/m2，并干燥处理；2)在底涂层表面继续涂布一层阻隔涂层涂料，涂布量为2.0～5.0g/m2，并干燥处理；3)在阻隔涂层表面进行真空蒸镀，镀层厚度为在一较佳实施例中，在所述步骤2)中还包括先将比重为5-9％的无机物纳米粒子均匀分散到阻隔涂层涂料中，再涂布在底涂层表面，所述无机物纳米粒子为硅氧化物纳米粒子，粒径为10～50nm。本专利技术提供的纳米阻隔薄膜为广义的单层膜结构，是对镀铝基膜进行优化处理，通过在镀铝基膜的镀铝面依次涂布底涂层和阻隔涂层，提升镀铝基膜表面致密性、阻隔能力和镀铝层附着力，再进行真空蒸镀纳米级厚度有一定阻水阻气能力的纳米镀层，纳米阻隔薄膜的厚度没有明显增加的同时，阻水阻气性能明显提升，且边缘热桥效应弱，耐久性好，寿命长。附图说明图1为本专利技术实施例1纳米阻隔薄膜的横截面示意图；图2为本专利技术实施例2纳米阻隔薄膜的横截面示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1参考图1，一种纳米阻隔薄膜，从下到上依次为镀铝基膜1，底涂层2，阻隔涂层3，纳米镀层4。所述镀铝基膜1优选为镀铝聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(VMPET)，厚度为12μm，也可以为25μm镀铝流延聚丙烯薄膜(VMCPP)或20μm双向拉伸聚丙烯薄膜(VMBOPP)中的一种。镀铝基膜1并不局限于上述三种，合适的塑料基材表面蒸镀金属，导热系数低，具备一定的阻水阻气能力均可以。镀铝基膜1已经是很成熟的具有一定阻水阻气能力的薄膜，在真空绝热板领域传统的外包材料复合膜层中作为主要阻隔能力的结构出现。但是镀铝基膜1这类膜存在镀铝层附着力差、镀铝易转移等问题，尤其在长期使用后，这个问题更加突出。本实施例继续在所述镀铝基膜1的镀铝表面涂布所述底涂层2，底涂层2为丙烯酸酯或聚氨酯涂料，固含量为30～40％，所述底涂层厚度为0.3～0.5μm，其作用是降低所述镀铝基膜1镀铝面表面的粗糙度，提高所述阻隔涂层3的附着力，同时对镀铝基膜1的铝层附着也有一定的提升效果。在所述底涂层2表面涂布所述阻隔涂层3，所述阻隔涂层3为丙烯酸酯或聚氨酯涂料，固含量为50～70％，所述阻隔涂层厚度为0.8～1.2μm。其对水汽渗透有更好的阻隔能力，同时对镀层4的附着力起到很好的加强作用。在所述阻隔涂层3表面继续真空蒸镀纳米镀层4。所述纳米镀层4厚度为优选厚度为45nm、50nm或55nm。采用真空蒸镀方式，所述纳米镀层4为镀铝层，镀二氧化硅层或镀三氧化铝层中的一种，当然，纳米镀层4并不局限于这几种，其他具有一定阻水阻气能力的纳米金属，金属氧化物或非金属也是可以的。所述纳米镀层4和镀铝基膜1，底涂层2，阻隔涂层3形成广义的单层纳米阻隔薄膜结构，不能被机械剥离，所述纳米阻隔薄膜厚度相对于镀铝基膜1仅增加了1-2μm，但阻水阻气性能得到很大的优化提升。本专利技术提供的纳米阻隔薄膜厚度没有明显增加，在后续的和保护层、热封层多层膜复合之后，不会明显增加复合膜的厚度，则避免了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米阻隔薄膜，其特征在于：从下到上依次为镀铝基膜、底涂层、阻隔涂层及纳米镀层；所述底涂层为丙烯酸酯或聚氨酯涂料，固含量为30～40％；所述阻隔涂层为丙烯酸酯或聚氨酯涂料，固含量为50～70％。

【技术特征摘要】
1.一种纳米阻隔薄膜，其特征在于：从下到上依次为镀铝基膜、底涂层、阻隔涂层及纳米镀层；所述底涂层为丙烯酸酯或聚氨酯涂料，固含量为30～40％；所述阻隔涂层为丙烯酸酯或聚氨酯涂料，固含量为50～70％。2.根据权利要求1所述的纳米阻隔薄膜，其特征在于，所述阻隔涂层中还包括无机物纳米粒子，比重为5-9％。3.根据权利要求2所述的纳米阻隔薄膜，其特征在于，所述无机物纳米粒子为硅氧化物纳米粒子，粒径为10～50nm。4.根据权利要求1所述的纳米阻隔薄膜，其特征在于，所述镀铝基膜为镀铝聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(VMPET)、镀铝流延聚丙烯薄膜(VMCPP)、双向拉伸聚丙烯薄膜(VMBOPP)中的一种。5.根据权利要求1所述的纳米阻隔薄膜，其特征在于，所述底涂层厚度为0.3～0.5μm。6.根据权利要求1所述的纳米阻隔薄膜，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翠云，马向阳，
申请(专利权)人：厦门菲尔牡真空技术有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35