真空绝热板制造技术

描述了真空绝热板、其制造方法及其应用。真空绝热板包括封装在施加真空的封套中的多孔绝热芯。该封套涂有防水涂层，其增加真空绝热板的鲁棒性。

vip

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】真空绝热板
本专利技术涉及真空绝热板(VIP)及其制造方法。
技术介绍
VIP用于许多绝热应用，包括建筑物的绝热和其他应用(诸如制冷单元等)。这种板一般具有绝热材料板，其形成绝热“芯”，其被包封或包裹在封套中。该封套被抽空并密封以提供真空绝热板。芯由任何合适的材料形成，并且经常是微孔的。例如，它可以由包括粉末和纤维及其混合物的颗粒物质形成。例如，它可以由粒状二氧化硅形成，诸如热解法二氧化硅和/或沉淀二氧化硅，可选地具有增强纤维。可以在芯内使用遮光剂，诸如红外遮光剂。芯经常包裹在柔性的气密封套中，其中在密封之前施加真空。VIP的导热性质经常为约0.005W/(m·K)。除非另有明确说明，否则本文引用的所有热导率值是根据BSEN：12667：2001确定的值。本文表示的所有热导率值均以瓦特(或毫瓦)每米开尔文来测量。当提及本专利技术时，术语微米是SI单位微米。尽管有各种VIP制品可供使用，但仍希望提供VIP的替代结构；制作VIP和/或具有改进性能的VIP的替代方法。在构造VIP时思考的一些考虑因素是易于制造、处理的鲁棒性、材料的可用性和成本、初始热导率值和老化的热导率值。关于热导率，存在许多因素，包括芯的导电性和封套的导电性，其影响VIP的总热导率。芯和封套的热导率又取决于许多其他因素。EP2607073描述了一种VIP，其包括由玻璃纤维羊毛和玻璃纤维板形成的复合芯材料和具有层状结构的外皮材料，其包括表面保护层、金属阻挡层和从外侧到真空-包裹芯材料的粘合层。EP2607073的目的是提供具有10年或更长的长期耐久性的VIP。然而，尽管最初的初始热导率约为2.4mW/(m·K)，但2年后的预测的热导率约为6.4mW/(m·K)。通过引入玻璃纤维板，尽管初始热导率令人满意，但是板的寿命随着时间的推移而迅速降低。尽管有现有技术，但仍然存在长期感觉但尚未满足的需求，以提供具有改善的热导率和长期耐用寿命VIP。众所周知，VIP制品的热导率可以通过降低芯的密度来改善，这具有降低VIP生产成本的附加益处。然而，密度降低的芯不够鲁棒并更容易破裂，也因此在各种生产阶段更难以处理。因此，虽然希望尽可能地降低芯的密度以改善热性能，但是密度越低，芯的处理性能和由其制成的任何VIP的处理性能就越受损害。例如，由芯密度值低于约165kg/m3的粉末绝热二氧化硅芯制成的传统VIP具有差的尺寸稳定性，板的边缘塌陷并且板封套皱折。结果是劣质制品，其随着时间的推移趋于翘曲并且具有美学上令人不舒服的外观。也因此，必须在热性能和尺寸完整性这一方面与另一方面即易于处理之间取得平衡。一旦VIP制成后，其不能被切割，因此成品的尺寸稳定性至关重要。改善VIP寿命的主要问题之一是随时间推移湿气和/或空气通过封套的进入。该问题的一个解决方案是增加围绕芯的封套的厚度。虽然增加封套的厚度降低其对湿气和/或空气进入的渗透性，但是增加了通过封套(特别是VIP侧面)的传导。VIP边缘处的热桥接降低了VIP的绝热功效，因为封套将具有比芯更大的热导率。期望改善芯的热性能、改善封套的渗透性和降低热桥接效应，然而，改善一种性质经常会对其他性质产生有害影响。改善VIP的热性能并延长其使用寿命，将增强其功能，并增加其针对于更广泛的应用的适用性。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术提供一种真空绝热板，包括：(a)多孔绝热芯，其具有上表面和下表面及侧面；(b)围绕芯的封套，其布置成包封芯，并保持施加在封套内的真空；和(c)施加到封套的非泡沫聚氨酯涂层，其中，涂层形成在封套的整个(外部)表面区域上。有利地，施加到封套的整个外部的非泡沫聚氨酯涂层的存在为封套提供防水屏障。涂层在封套的整个表面上是连续的。因此，没有不连续性(诸如涂层中的空隙或间隙)。该涂层还降低真空绝热板在存储、运输、安装过程中以及板的整个寿命期间的易损性。这导致增强的真空保持力，并增加封套的寿命，从而增加了VIP本身的寿命。合适地，封套包括金属化薄膜，优选地，封套包括多个金属化薄膜，例如，封套可包括粘合在一起以形成层压材料的3个或更多个金属化薄膜。有利地，与传统的铝封套相比，包括金属化薄膜的封套具有降低的热边缘效应(在跨过芯的边缘处的热桥接)。合适地，聚氨酯涂层的厚度小于约5mm。这有利地确保了VIP的厚度没有显著增加，从而在诸如制冷的应用中保持它们的实用性，同时伴随地增加它们的寿命。聚氨酯涂层可以是至少约0.05mm厚，例如从约0.1mm到约3mm厚，诸如从约0.1mm到约1.5mm厚。合适地，聚氨酯涂层的厚度为从约0.1mm到约3mm，并且蒸汽阻力为从约10MN·s/g到约100MN·s/g，例如对于从约0.5mm到约3mm的涂层厚度，聚氨酯涂层的蒸汽阻力可为约14MN·s/g或更高。合适地，对于厚度为约0.5mm至约3mm的聚氨酯涂层，聚氨酯涂层的蒸汽阻力可以为70至100MN·s/g，诸如约70MN·s/g或约80MN·s/g或约90MN·s/g。聚氨酯涂层的蒸汽阻力可以为5000MNs/gm至约100,000MN·s/gm，合适地，聚氨酯涂层的蒸汽阻力可以为约7000MN·s/gm或更高。例如，蒸汽阻力可以是约6000MN·s/gm至10000MN·s/gm，或约10,000MN·s/gm至100,000MN·s/gm，或约20,000MN·s/gm至90,000MN·s/gm，或约30,000MN·s/gm至80,000MN·s/gm或约40,000MN·s/gm至70,000MN·s/gm。有利地，聚氨酯涂层通过充当围绕真空绝热板的封套的整个表面的防水涂层而增加了真空绝热板的鲁棒性。这降低了板对水分渗透的敏感性，例如，运输中的雨水，或者在储存或使用时的冷凝，并且还提供腐蚀性物质(诸如腐蚀性酸)的屏障，该腐蚀性物质可能例如从其他绝热材料中浸出，诸如紧邻真空绝热板的泡沫。聚氨酯涂层可以由聚氨酯树脂组合物形成。该组合物可以以任何合适的方式施加，诸如通过涂覆，例如通过浸涂，幕涂，通过用合适的聚氨酯树脂组合物刷涂或喷涂整个真空绝热板。合适地，聚氨酯涂层由聚氨酯树脂组合物形成。聚氨酯树脂组合物可以是两部分组合物，其包括含有异氰酸酯的第一部分和含有多元醇的第二部分。当在20℃测量时，含异氰酸酯的部分的粘度可以为从约2000mPa·s到约3000mPa·s。当在20℃测量时，含多元醇的部分的粘度可以为从约2000mPa·s到约3000mPa·s。合适地，当在20℃测量时，含异氰酸酯的部分和含多元醇的部分的粘度各自为2000至2500mPa·s，诸如当在20℃测量时为约2300mPa·s。这有利于将树脂容易地施加到VIP封套。合适地，一旦被施加到封套的外表面，树脂就快速固化，以提供在封套周围的防水涂层。树脂应该与屏障封套相容并且不会导致屏障封套的腐蚀。封套和聚氨酯涂层一起形成围绕真空绝热板的绝热芯的屏障层。当根据ASTMF1249-90测量时，屏障层的湿气透过率(MVTR)可以从约1.5×10-3g/m2·天到约3.0×10-3g/m2·天，优选地为约2.5×10-3g/m2·天或更小。当根据ASTMD3985测量时，屏障层的氧气透过率(OTR)可以从约2×10-3cc/m2·天至约5×10-3cc/m2·天，优选地约4×本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种真空绝热板，包括：(a)多孔绝热芯，其具有上表面和下表面及侧面；(b)围绕芯的封套，其布置成包封芯，并保持施加在封套内的真空；和(c)施加到封套的非泡沫聚氨酯涂层，其中，涂层形成在封套的整个表面区域上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.13 GB 1617399.91.一种真空绝热板，包括：(a)多孔绝热芯，其具有上表面和下表面及侧面；(b)围绕芯的封套，其布置成包封芯，并保持施加在封套内的真空；和(c)施加到封套的非泡沫聚氨酯涂层，其中，涂层形成在封套的整个表面区域上。2.根据权利要求1所述的真空绝热板，其中，该封套包括金属化薄膜。3.根据前述权利要求中任一项所述的真空绝热板，其中，该聚氨酯涂层的厚度小于约5mm。4.根据前述权利要求中任一项所述的真空绝热板，其中，该聚氨酯涂层的厚度为从约0.1mm到约3mm，诸如从约0.1mm到约1.5mm。5.根据前述权利要求中任一项所述的真空绝热板，其中，该聚氨酯涂层的蒸汽阻力为从5000MN·s/gm到100000MN·s/gm，优选地该聚氨酯涂层的蒸汽阻力为约7000MN·s/gm或更高。6.根据前述权利要求中任一项所述的真空绝热板，其中，该聚氨酯涂层由聚氨酯树脂组合物形成，其包括含异氰酸酯的第一部分和含多元醇的第二部分。7.根据前述权利要求中任一项所述的真空绝热板，其中，该封套和聚氨酯涂层形成围绕绝热芯的屏障层，当根据ASTMF1249-90测量时，所述屏障层的湿气透过率从约1.5×10-3g/m2·天到约3.0×10-3g/m2·天，优选地为约2.5×10-3g/m2·天或更低。8.根据前述权利要求中任一项所述的真空绝热板，其中，该封套和聚氨酯涂层形成围绕绝热芯的屏障层，当根据ASTMD3985测量时，所述屏障层的氧气透过率从约2×10-3cc/m2·天到约5×10-3cc/m2·天，优选地为约4×10-3cc/m2·天或更低。9.根据前述权利要求中任一项所述的真空绝热板，其中，该封套和聚氨酯涂层一起形成围绕绝热芯的屏障层，所述屏障层的湿气透过率为约2.5×10-3g/m2·天或更低，并且氧气透过率为约4×10-3cc/m2·天或更低。10.根据前述权利要求中任一项所述的真空绝热板，其中，该多孔绝热芯由选自二氧化硅的微孔粉末材料构成，所述二氧化硅为诸如热解法二氧化硅和/或沉淀二氧化硅、珍珠岩、二分土及其组合。11.根据前述权利要求中任一项所述的真空绝热板，该真空绝热板的热导率为从3.0mW...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·马克，M·罗什福尔，
申请(专利权)人：金斯潘控股有限公司，
类型：发明
国别省市：爱尔兰,IE