PU真空绝热板及其制备方法技术

一种ＰＵ真空绝热板，外部为隔气结构层，隔气结构层内部为两块芯层隔热材料中间设置气体吸附材料构成的真空隔热层，芯层隔热材料采用微孔开孔聚氨酯发泡材料，隔气结构采用多层聚酯基薄膜，气体吸附材料则采用网格状结构的玻璃纤维或者毡设置有气体吸附剂。本发明专利技术还公开了该真空绝热板的制备方法。本发明专利技术材质易于获得和加工，实现真空绝热板材料的本地化，降低了生产成本，必将拓展了真空绝热板的使用领域。本发明专利技术增大了气体吸附材料与芯层隔热材料的接触面积，同时气体吸附剂设置于网格状结构的基质中，添加方便。本发明专利技术所述的ＰＵ真空绝热板质轻、导热系数低，阻热效果好，适用于多种保温场所的应用推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种真空绝热板，尤其涉及一种芯层隔热材料采用微孔开孔聚氨酯(PU)的真空绝热板。本专利技术还涉及该真空绝热板的制备方法。
技术介绍
目前，真空绝热板主要用于冰箱、冷柜等冷冻冷藏设备的保温领域。真 空绝热板在国外已经有所推广应用，在国内尚属起步阶段。真空绝热板的结构大致相同，外部隔气结构，内部为芯层隔热材料、气 体吸附材料。目前，真空绝热板的隔气结构多为含有铝箔的多层聚酯基薄膜 或铝箔，铝箔的导热系数高，容易产生边缘热桥效应。芯层隔热材料使用较 多的是开孔聚苯乙烯泡沫塑料、气凝胶、玻璃纤维、石英粉等材料，气体吸 附材料多为意大利塞斯公司的塞斯吸气剂。因芯层隔热材料的不同，真空绝热板的制作工艺要求也各异，另外加上 芯层隔热材料等原料多为进口原料，造成其价格高昂，限制了真空绝热板在 国内市场的推广应用。现有真空绝热板的气体吸附材料采用丸状吸气剂，丸状吸气剂与芯层隔 热材料的接触面积小，丸状吸气剂添加不便，不利于控制真空绝热板板内真 空。实验证明，真空绝热板具有优良的隔热效果，如果可以将其原料本地化， 将会有广阔的市场前景。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决上述问题，克服真空绝热板的原料昂贵的问题，也 解决了气体吸附材料采用丸状吸气剂与芯层隔热材料的接触面积小，丸状吸气剂添加不便，不利于控制真空绝热板板内真空的问题，提供一种PU真空绝热板及其制备方法。该专利技术适用于冰箱、冷柜等冷冻冷藏设备的保温领域。本专利技术所要解决的技术问题之一在于提供一种具有低导热系数，易于制备的微孔开孔聚氨酯(PU)的真空绝热板芯层隔热材料。本专利技术所要解决的技术问题之二在于提供一种将微孔开孔聚氨酯(PU)作为芯层隔热材料的真空绝热板的制备方法。本专利技术所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现 作为本专利技术第一方面， 一种PU真空绝热板，外部为隔气结构，内部为真空隔热层，所述真空绝热层包括芯层隔热材料和气体吸附材料，其特征在于，所述芯层隔热材料采用微孔开孔聚氨酯制成，气体吸附材料设置成网格状，隔气结构采用多层聚酯基薄膜制成。所述真空绝热层为两层芯层隔热材料中间夹一层气体吸附材料制成的三明治结构。所述微孔开孔聚氨酯，开孔率在95%以上，平均孔径为140-220 )am,密 度大约在45~60 kg/m3之间，具有200-250kPa压縮强度。所述气体吸附材料，包括基质和气体吸附剂，气体吸附剂设置于基质中， 气体吸附材料添加在芯层隔热材料之间，气体吸附材料与芯层隔热材料充分 接触。所述基质采用毡或玻璃纤维材质的薄片设置成网格状结构。 所述气体吸附剂包括氧化钙或者活性炭、氮气、氧气和二氧化碳的吸收剂氧钡锂合金以及氢气的吸收剂氧化钴。所述隔气结构，由内到外依次为热封层、阻气层、热阻层、反射层，所述热封层和阻气层、阻气层和热阻层、热阻层和反射层之间用黏合剂粘成的多层聚酯基薄膜。热封层采用聚稀烃共聚物，所述聚稀烃共聚物包括聚乙烯、聚丁稀、乙 酸乙烯乙基酯，所述热封层的厚度为50 100微米。阻气层采用聚乙烯醇，必要时可涂阻气漆，采用丙稀酸清漆，所述阻气 层的厚度为10 120微米。黏结层采用聚氨酯粘合剂或者聚稀烃粘合剂，所述黏结层的厚度为2 6 微米。反射层采用铝蒸镀的聚酯，所述反射层厚度为30 80微米。所述反射层表面涂覆一层阻气清漆，以提高真空绝热板的阻气效果。 为了防止铝的边缘效应，在镀铝时边缘封口处留出一条很窄的狭缝，这样就不会形成一个通路减少热耗散。为了提高多层聚酯基薄膜的性能一般情况下这里面的阻气层和阻热层可采用多层结构。为了配合多层聚酯基薄膜的热封，最里面层和最外面层都采用热封层， 这样就能很好的密封。作为本专利技术第二方面的一种PU真空绝热板的制备方法，其特征在于，包 括如下步骤(1)在模具中采用发泡和机械切割的方式，芯层隔热材料采用微孔开孔聚氨酯泡沫加工成矩形形状；微孔开孔聚氨酯在专用模具中采用发泡的形式，制备微孔开孔聚氨酯泡 沫，制备的微孔开孔聚氨酯泡沫厚度为不大于10mm的方形结构；所述微孔开孔聚氨酯泡沫切割成需要的规格尺寸的板材； (2 )将所述微孔开孔聚氨酯泡沫放入真空干燥机中干燥预处理；所述芯层隔热材料的预处理真空度在1000Pa以下，预处理时间不少于10 分钟；(3) 将步骤2中获得的芯层隔热材料叠放在一起，中间添加气体吸附材 料，做成三明治结构；(4) 将步骤3中获得的芯层隔热材料放置于隔气将结构制成的袋子中， 所述隔气结构采用多层聚酯基薄膜制成，在真空环境下密封得到PU真空绝热 板；所述隔气结构，由内到外依次为热封层、阻气层、热阻层、反射层，所 述热封层和阻气层、阻气层和热阻层、热阻层和反射层之间用黏合剂粘成的 多层聚酯基薄膜，将多层聚酯基薄膜制成袋子。所述反射层表面涂覆一层阻气清漆，以提高真空绝热板的阻气效果。所述真空度低于10Pa压力，并持续时间不少于10分钟。本专利技术的有益效果是1、 芯层隔热材料采用微孔开孔聚氨酯材料，隔气结构采用多层聚酯基薄 膜，原料易于获取和加工，实现了材料的本地化。2、 芯层隔热材料叠放在一起，中间添加气体吸附材料，做成三明治结构; 增大了气体吸附材料与芯层隔热材料的接触面积。3、 气体吸附材料的基质采用毡或玻璃纤维材质的薄片设置成网格状结 构。气体吸附剂设置于基质中，气体吸附材料添加在芯层隔热材料之间，气 体吸附材料与芯层隔热材料充分接触，同时气体吸附剂设置于基质中，添加 方便。4、 本专利技术所述的PU真空绝热板质轻、导热系数低，阻热效果好，适应 于多种保温场所的应用推广。以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本专利技术。附图说明图1为本专利技术的真空绝热板剖面图。图2为本专利技术的真空绝热板的吸气结构图。图3为本专利技术的真空绝热板多层聚酯基薄膜结构图。图4为本专利技术的真空绝热板制作流程图。图面说明隔气结构l、粘合剂ll、热封层12、阻气层13、阻热层14、 反射层15、阻气清漆16、芯层隔热材料2、气体吸附材料3、基质31、气体 吸附剂32。具体实施例方式为了使本专利技术的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解， 下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。本专利技术提供一种具有低导热系数，易于制备的微孔开孔聚氨酯(PU)的 真空绝热板芯层隔热材料，同时也提供一种将微孔开孔聚氨酯(PU)作为芯层隔热材料的真空绝热板的制备方法。如图1所示， 一种PU真空绝热板，外部结构为隔气结构l,隔气结构l层隔热材料2和气体吸附材料3，真空绝热层为两层芯层隔热材料2中间夹一 层气体吸附材料3制成的三明治结构。芯层隔热材料2采用微孔开孔聚氨酯 发泡材料构成的隔热结构，气体吸附材料3设置为网格状。芯层隔热材料2为绝热效果良好且易于机械加工微孔开孔聚氨酯(PU) 进行发泡。芯层隔热材料2在模具中采用机械方式将其加工成矩形。微孔开 孔聚氨酯，开孔率在95%以上，平均孔径为140~220密度大约在45~60 kg/m3之间，具有200-250kPa的压縮强度。气体吸附材料3添加在芯层隔热材料2之间，气体吸附材料3与芯层隔 热材料2充分接触。如图2所示，气体吸附材料3，包括基质31和气体吸附剂32，基质31 采用毡或玻璃纤维材质的薄片设置成网格状结构；气体吸附剂32包括氧化f! 或活性炭等干燥剂、钡锂合金等氮气、氧气。二氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＰＵ真空绝热板，外部为隔气结构，内部为真空隔热层，所述真空绝热层包括芯层隔热材料和气体吸附材料，其特征在于，所述芯层隔热材料采用微孔开孔聚氨酯制成，气体吸附材料设置成网格状，隔气结构采用多层聚酯基薄膜制成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：阚安康，韩厚德，杨保同，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]