真空绝热材料及其施工方法技术

一种真空绝热材料，其特征在于，该材料是在一种由金属箔层压于或由金属或金属氧化物蒸镀于塑料薄膜上而形成的复合薄膜制成的容器中，将一种由硅酸钙的针状晶体三维交错地结合而成的成形体，在减压状态下密封包装而制成的，该材料在２０℃时的热导率不大于０．０１５千卡／米·小时·℃。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及真空绝热材料，更具体而言，本专利技术涉及改进的真空绝热材料，通过使用特定的硅酸钙成形体作为绝热芯材，可以显示出极好的绝热性能。氟里昂-聚氨酯泡沫绝热材料利用氟里昂的低导热性，已普遍用作极好的绝热材料。然而，由于近年来已限制使用氟里昂，因此，不使用氟里昂，而能显示出极好绝热性能的绝热材料已成为当前的需要。最近，已提供了一种绝热材料，其制作步骤是将细无机颗粒，例如二氧化硅粉末等作为绝热芯材装入具有阻挡气体特性的韧性容器(袋)中，然后，将该容器内部抽真空到减压状态，从而使细无机颗粒紧密地附着在容器内，然后将该容器密封。然而，上述真空绝热材料牵涉到在废弃时会散发出粉尘而造成环境污染的问题。鉴于上述情况，本专利技术的目的是要提供一种新型真空绝热材料，这种绝热材料不会在废弃时产生粉尘而造成环境污染，而且不使用氟里昂也能显示出极好的绝热性能，此外，还要提供一种制作上述绝热材料的方法。附图说明图1是说明本专利技术真空绝热材料的一个实施例的截面示意图；图2是说明本专利技术真空绝热材料的另一个实施例的截面示意图；图3是说明本专利技术真空绝热材料制作方法的一个实施例的截面示意图，上述图中示出了硅酸钙成形体(1)、构成容器的塑料薄膜层(2)、构成容器的金属层(3)、构成容器的塑料薄膜层(4)、容器的密封区(5)、真空绝热材料(6)、聚氨酯泡沫成形体(7)、内壁(8)以及外壁(9)；图4示出了实施例1中制得的硅酸钙晶体的放大倍数为1,000倍的照片；图5示出了实施例4中制得的硅酸钙晶体的放大倍数为1,000倍的照片；和图6示出了实施例4中制得的硅酸钙晶体的放大倍数为10,000倍的照片。为了实现上述目的，本专利技术人已对该绝热材料的性能作了认真的研究，结果发现，最重要的是选择能够容易抽真空并能达到高度减压状态的绝热芯材。此外，在上述发现的基础上，通过深入研究已发现，在一些无机成形体中，最好的一种绝热芯材是特定的硅酸钙成形体，这样，就完成了本专利技术。本专利技术是根据上述的发现而完成的。本专利技术的第一要点是提供了一种真空绝热材料，其特征在于，该材料是在一种由金属箔层压于或由金属或金属氧化物蒸镀于塑料薄膜上而形成的复合薄膜制成的容器中，将一种由硅酸钙的针状晶体三维交错地结合而成的成形体，在减压状态下密封包装而制成的，该材料在20℃时的热导率不大于0.015千卡/米·小时·℃。本专利技术的第二要点，提供了一种真空绝热材料，其特征在于，它由上述的真空绝热材料嵌入聚氨酯泡沫成形体的内部而构成。本专利技术的第三要点，提供了一种，其特征在于，将上述真空绝热材料放置在准备加工绝热材料的空间处，然后，在发泡条件下将聚异氰酸酯和多羟基化合物注入该空间的其余部分，使聚氨酯发泡并固化。下面，将参照附图对本专利技术作详细说明。首先说明用于本专利技术真空绝热材料的硅酸钙成形体。在本专利技术中，成形体(1)包括用作绝热芯材的交织成三维状态的硅酸钙针状晶体。该硅酸钙成形体是已知的。本专利技术的最大特点是根据下列理由选择特定的硅酸钙成形体作为绝热芯材。即，真空绝热材料通常是采用真空包装机，将绝热芯材在减压状态下严密地封装到具有阻挡气体特性的韧性容器中而制成的。另外，由于在硅酸钙针状晶体三维交错而形成的成形体中存在着较大容积的相互连通的空隙，因此可以容易地达到获得低热导率所需的减压状态。用于本专利技术的硅酸钙成形体基本上通过以下方法制作将硅酸质原料和石灰质原料分散在水中，在加热下进行水热反应，制得含有硅酸钙水合物的含水浆体，将该含水浆体进行压滤成形，然后干燥或在蒸气养护后进行干燥。非晶态的或晶态的硅酸质原料均可使用，可以特别作为实例的是一些天然产品，例如硅藻土、石英砂和石英。此外，还可以作为实例的是一些工业副产品，例如硅尘和通过湿法生产磷酸过程中生成的副产品氟硅酸与氢氧化铝反应而得到的二氧化硅。可以作为实例的石灰质原料是生石灰、熟石灰、碳化钙等。通常，石灰质原料是在制备成含有松散石灰颗粒的石灰乳之后使用。参考为数众多的已知文献，例如日本专利文献55-29952号，即可制备这种石灰乳。上述文献公开了一种具有沉降体积不小于45毫升的石灰乳。所谓沉降体积表示通过缓慢或平稳地将50毫升石灰乳注入直径1.3厘米，容积不小于50立方厘米的圆筒形容器中，静置20分钟后测定的熟石灰颗粒的沉降体积(毫升)。在水热反应时，水的用量以固体含量(硅酸质原料和石灰质原料的含量)为基准，不小于15倍(以重量计)。水热反应在饱和蒸气压不低于10千克/平方厘米的加热条件下进行1-5小时，经过水热反应即可制得含硅酸钙水合物的含水浆体。采用例如压滤机将该含水浆体加压脱水成形。根据脱水成形机脱水区的形状，可以其将成形为不同形状的板或管。通常在温度为150-200℃条件下，在脱水成形后干燥或在蒸气养护后干燥5-30小时，而干燥前的蒸气养护，通常可以在与水热反应相同的条件下进行。在通过上述方法制得的成形体中，硅酸钙的针状晶体被交织成三维状态，如果上述水热反应的条件得到满足，它将具有较高的比强度。具体而言，该成形体具有表观密度0.02-0.09克/立方厘米，抗压强度通常不低于1千克/平方厘米，具体为2-6千克/平方厘米。如上所述，具有低表观密度的成形体可以克服现有真空绝热材料的缺点，在现有真空绝热材料中，是用细无机颗粒作为绝热芯材，其表观密度高达0.28-0.30克/立方厘米，重量比氟里昂发泡的聚氨酯绝热材料约大10倍。而利用低表观密度的成形体，可以获得与氟里昂发泡的聚氨酯绝热材料媲美的轻质真空绝热材料。硅酸钙的针状晶体主要由雪硅钙石晶体、硬硅钙石晶体或这些晶体的混合物组成。这种晶系可在水热合成反应中通过CaO/SiO2的摩尔比调节而形成。通常，CaO/SiO2的摩尔比约为0.8-1.2，随着CaO/SiO2摩尔比的增加，优先生成硬硅钙石晶体。在本专利技术优选的一个实施方案中，硅酸钙的针状晶体是在具有粗糙的内部或空心的内部的壳表面上有许多晶须的晶体。通常，壳的外径为10-120微米，晶须的长度为1-20微米。此外，在本专利技术特别优选的实施方案中，硅酸钙的针状晶体是，其中的壳本身进一步生长成针状晶体且在网状壳表面上有许多晶须的晶体。这类晶体结构是通过使用高纯的硅酸原料获得的，而具有网状壳的晶体结构可以通过使用主要含非晶态材料的硅酸原料获得。在本专利技术优选的另一个实施方案中，构成绝热芯材的硅酸钙成形体含有辐射热吸收剂。碳化硅、氧化钛等适合于作为辐射热吸收剂使用。辐射热吸收剂通常以尺寸为0.5-30微米的细颗粒形式使用，通常在硅酸钙成形体的生产工序中添加，例如添加到含有硅酸钙水合物的含水浆体中。辐射热吸收剂在硅酸钙成形体中的含量通常为0.5-20％(以重量计)。其次，说明用于本专利技术真空绝热材料的容器(袋)。在本专利技术中，采用层压金属箔或将金属或金属氧化物蒸气淀积到塑料薄膜上而构成的复合膜作为该容器的组成材料。这种复合膜具有阻挡气体的性能和韧性。通常，该容器的形状为两端开口的筒状体。各种薄膜只要具有韧性均可用作塑料薄膜。例如聚酯薄膜、聚丙烯薄膜等都适宜使用。此外，具有极好阻挡气体特性的薄膜，例如以偏二氯乙烯为基础的树脂薄膜、偏二氯乙烯涂层薄膜或类似的薄膜也同样适用。铝膜可以作为金属箔的典型实例。用于蒸镀的金属或金属氧化物的典型实例是铝、氧化硅、氧化镁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：粟田满，
申请(专利权)人：三菱化学株式会社，
类型：发明
国别省市：