专利名称：绝热材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及绝热材料及其应用。
背景技术：
聚氨酯泡沫通常用作现代家用冷冻设备的外壳中的绝热材料。用戊
垸发泡后，该泡沬的导热能力降低至20mW/K/m。导热能力来自三个热 传导机制，通过泡沫的固体组份即聚氨酯本身热传导，通过填充在泡沫 孔隙中的气体热传导，以及热辐射。用于最小化热辐射量的可能的途径 是减小孔径，或者增强通过孔壁的辐射吸收或辐射反射。
一种常用的优化方法是最优化待发泡的合成树脂的化学组成，以减 小所得泡沫的孔径。第二种方法是将碳颗粒施加至合成树脂。由于碳颗 粒具有高吸收能力，碳降低热辐射对整体导热能力的影响，另一方面提 高了合成树脂材料的热导，通过添加碳提高其导热能力。
发明内容
本发明的目的是提供具有由施加了颗粒的合成树脂组合物制得的多 孔基材的绝热材料，其中所述颗粒有效地限制通过辐射的热传导，即使 组成颗粒的材料的导热能力优于其中嵌入它们的合成树脂组合物，也不 会同时显著增加通过基材的固体组份的热流。
该目的是根据本发明通过基本上为小片状的颗粒实现的。 在目前作为绝热多孔基材广泛使用的聚氨酯泡沫中，约90%的固体 材料聚集到胫条中，即在三个相邻气泡之间延伸的拉长的结构。只有约 10%的固体位于两个相邻气泡之间的壁内。若假定添加的颗粒均匀地分 散在泡沫的固体组份中，因此它们之中最多90%聚集到胫条中，在此它们仅对热辐射影响很小，但是会显著影响通过固体的热导。但是，表面 张力效应实际上导致颗粒在发泡期间聚集到胫条中，而壁内的颗粒减少。
本发明的方法在于，通过片状颗粒，使它们更好地嵌入基材的壁中， 从而降低它们聚集到胫条中的趋势。
此外，可以通过足够尺寸的颗粒以确保它们无法容易地适合进入胫 条中。因此，代替颗粒聚集到胫条中的趋势，而实现使其聚集到壁中的
趋势。为此，颗粒的平均直径优选为孔的平均直径的0:1至10倍。若直 径小于孔直径的0.1倍，则与聚集到壁中相比，颗粒更易于适合进入胫
条中。在直径大于平均孔径的io倍时，则通过发泡获得本发明绝热材料
的可流动的合成树脂组合物的粘度升高，这损害可流动组合物的可加工 性。
理想地，颗粒的平均直径大约对应于孔的平均直径。
在常用绝热泡沫的典型的孔径约为100至500微米时，颗粒的平均 直径优选为10至1000微米的值。
颗粒的最佳厚度由两个方面确定。为了保持基材的热导率低，颗粒
的厚度也应当小，针对性地不超过胫条厚度的5倍，最好不超过胫条厚 度的1倍。取决于合成树脂的组成，胫条的厚度可以从1至50微米变化， 因此所制颗粒的厚度优选不超过10至50微米。
颗粒可以通过吸收或反射阻止经辐射的热传递。若颗粒由吸收热辐 射的材料组成，则其厚度应当大约对应于颗粒材料中热辐射的吸收长度， 换而言之使得通过颗粒材料传播的热辐射的强度下降至1/e的长度，以 实现有效的吸收。在主要通过反射发挥作用的材料的情况下，颗粒的厚 度应当尽可能小。
本发明还涉及施加了基本上为小片状的颗粒的可流动的合成树脂组 合物，该组合物可发泡而成为如上所述的绝热材料。
具体实施例方式
在本发明的实施方案中，该可流动的合成树脂组合物是基于聚氨酯 树脂的组合物，其中混入小片状石墨材料。石墨材料可以是可商购的天 然或合成的片状石墨，但是还考虑由于更佳的颗粒形状耐久性而嵌入合 成树脂基体中的炭黑或石墨。以本领域技术人员熟知的方式，通过用载 气如戊烷发泡，由该施加了颗粒的合成树脂组合物获得绝热材料。
可以连同将合成树脂组合物注入空腔而进行发泡，该空腔通过注入 之后延展的合成树脂进行填充。该空腔尤其可以是家用器具的外壳，其 首先与空心的壁接合，然后将施加了颗粒的树脂组合物注入壁的空腔内， 并在其中进行延展和硬化。
权利要求
1、绝热材料，其具有由施加了颗粒的合成树脂组合物制得的多孔基材，其特征在于，所述颗粒基本上为小片状。
2、 根据权利要求1的绝热材料，其特征在于，所述颗粒的平均直径 是孔的平均直径的0.1至10倍。
3、 根据权利要求2的绝热材料，其特征在于，所述颗粒的平均直径 是孔的平均直径的0.5至2倍。
4、 根据前述权利要求之一的绝热材料，其特征在于，所述颗粒的平 均直径为10至1000微米。
5、 根据前述权利要求之一的绝热材料，其特征在于，所述颗粒的平 均厚度不超过所述多孔基材的胫条厚度的5倍。
6、 根据权利要求5的绝热材料，其特征在于，所述颗粒的平均厚度 不超过所述胫条厚度。
7、 根据前述权利要求之一的绝热材料，其特征在于，由吸收热辐射 的材料组成的颗粒的平均厚度对应于所述颗粒的材料中热辐射的吸收长 度。
8、 根据前述权利要求之一的绝热材料，其特征在于，所述颗粒包含 石墨碳。
9、 家用器具的外壳，其特征在于至少一个绝热壁包含根据前述权利 要求之一的绝热材料。
10、 施加了基本上为小片状的颗粒的可流动的合成树脂组合物，其 能够发泡成为根据权利要求1至8之一的绝热材料。
全文摘要
本发明公开了绝热材料，其具有由施加了基本上为小片状的颗粒的合成树脂组合物制得的多孔基材。所述颗粒的平均直径是孔的平均直径的0.1至10倍。
文档编号C08K7/00GK101426837SQ200780010856
公开日2009年5月6日 申请日期2007年3月14日 优先权日2006年4月5日
发明者E·黑尔, P·纳尔巴赫, P·鲍尔 申请人:Bsh博世和西门子家用器具有限公司