一种保温结构、其制备方法及冰箱的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于保温材料技术领域，涉及一种保温结构、其制备方法及冰箱。
【背景技术】
[0002] 目前冰箱采用聚氨酯发泡（导热系数约为20mW/m · K)来实现保温隔热。聚氨酯发 泡这种保温方式，利用发泡层细密的微孔锁住空气，减少了空气对流引起的热量传递，从而 起到保温作用。这种保温方式的保温隔热层厚度一般在50-100mm之间才能保证隔热效果。 存在隔热层厚度太厚，冰箱体积大，太过笨重，使用空间有效利用率低的缺点。
[0003] VIP板（导热系数仅为2mW/m · K)的保温隔热主要是利用高真空度的保持，与PU发 泡的保温隔热机制不同，因此能够在很薄的厚度下达到聚氨酯发泡不能达到的优异性能。 但是，单独使用VIP板(真空绝热板)拼接或者是使用包裹了发泡聚氨酯的VIP板拼接来进行 冰箱保温，接缝处仍旧存在缝隙，边界热桥大，且板材与内、外壁之间是单独的个体，无法处 处填充，容易造成局部强度不够，且敲击出现空腔声音。
[0004] CN104448222A公开了一种超薄冰箱冷柜用低导型聚氨酯保温材料及其制备方法， 所述制备方法包括以下步骤：（1)将聚醚多元醇、泡沫稳定剂、催化剂、化学发泡剂、物理发 泡剂按比例混合，常温下搅拌1.0-1.5小时，得到A组分；（2)将A组分与B组分按照质量比1: 1.05-1.25混合均匀，制备出超薄冰箱冷柜用低导型聚氨酯保温材料，其中B组分为异氰酸 酯。但发明中未给出评价所制得保温材料保温性能如何的具体数据，也未交代超薄保温材 料具体低至多少。
[0005] CN203443243U公开了一种双层保温隔热结构的冰箱，所述冰箱采用了双层保温层 隔热层结构，（1)聚氨酯保温隔热层作为内层保温隔热层，其外周壁与硬质塑胶内衬的内周 壁接触;聚氨酯保温隔热层的厚度为5-lOcm; (2)膨胀珍珠岩层作为外层保温隔热层，膨胀 珍珠岩层夹在硬质塑胶内衬与金属箱壳之间；膨胀珍珠岩层厚度为3-5cm。进而有效保证了 保温隔热效果;珍珠岩的加入提高了静音效果及防火性能。但该发明中双层隔热层厚度总 和为8-15cm，太厚，且发明中未给出评价保温性能如何的具体数据。
[0006] CN104880003A公开了一种冰箱保温隔板，所述保温隔板包括保温件、隔板本体和 与所述隔板本体可拆卸式连接的隔板盖，所述隔板本体设置有用于容纳所述保温件的容置 槽，所述隔板盖的形状与所述容置槽的开口的形状相适配以封闭所述容置槽，所述保温件 为发泡聚苯乙烯件或者真空绝热板。简化了保温隔板的发泡工序，提高了保温隔板的制造 性。隔板靠结构连接到冰箱内腔，存在缝隙，影响隔热性能。
[0007] CN 105058822 A公开了一种带有真空绝热板的保温隔热板的生产方法，包括以下 步骤:步骤一:把原料注入料罐，让原料温度保持在设定的温度范围内；步骤二:混合:按设 定的配方比例把原料输送到发泡机混合室混合；步骤三：浇注：在层压机上放置真空绝热 板，把混合好的原料浇注到真空绝热板上;步骤四：熟化:经过温度范围恒定的恒温烤道或 者恒温烤房固化成型;步骤五:裁切:经过自动裁切系统的定位、裁切，最后得到所需的保温 隔热板。但是实际应用时，保温隔热板之间仍然存在间隙，保温效果不好。
[0008] 传统制冷设备，其外壳主要为铁质材料，外层再涂覆防护层以达到保护目的。然 而，当外层防护层因剐蹭、磕碰等原因发生破坏时，在空气中水分的作用下，在伤口处形成 "原电池"，造成电化学腐蚀。久而久之对铁质外壳形成破坏，影响外观，甚至会引起漏电。
[0009] 碳纤维是指含碳量>90 %的无机纤维，其特性与其他碳素材料大致相同，具有耐 热、耐磨、抗腐蚀以及较高的热导率和导电率。此外，碳纤维较柔软，可加工性高，能够用来 生产各种织物，并且具有很高的比强度。碳纤维可通过与金属、塑料等材料的复合加工制成 具有不同特性和用途的复合材料。在现有的碳纤维复合材料中，碳纤维/环氧树脂复合材料 有最高的比强度在航空航天以及化工设备生产方面应用广泛。
【发明内容】
[0010] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种保温结构、其制备方法及 冰箱，所述保温结构的厚度低，体积小，保温效果好，用于保温技术领域能够大大提高空间 利用率。
[0011 ]为达此目的，本发明采用以下技术方案：
[0012] -种保温结构，包括保温壁和密封中空腔体，密封中空腔体由所述保温壁围绕形 成，所述预保温物放置于所述腔体中，所述保温壁包括外壁、内壁和保温层，所述保温层放 置于所述外壁和内壁之间，所述保温层包括发泡体和由至少一块真空绝热板组成的真空绝 热板层，所述真空绝热板层覆盖所述外壁内表面和/或内壁的外表面，所述发泡体填充于外 壁和内壁之间的剩余空间，所述外壁和内壁的材质为碳纤维/环氧树脂复合物、石英纤维/ 环氧树脂复合物或玻璃纤维/环氧树脂复合物中的任意一种或至少两种的组合。
[0013] 所述真空绝热板的形状根据保温壁形成的密封腔体的形状不同而改变，其可为异 形真空绝热板，也可为常用的规则形状的真空绝热板。
[0014] 所述内壁的外表面与外壁的内表面是指内壁与外壁组成的中空结构的表面。所述 剩余空间是指从内壁和外壁包围的空间中去除真空绝热板层所占的空间。
[0015] 所述真空绝热板层可为2层、3层、4层、5层或8层等，实际使用中考虑到经济性问 题，一般选择使用一层真空绝热板层。
[0016] 所述真空绝热板层可包括1块或至少两块真空绝热板，如2块、3块、4块、5块、7块或 10块真空绝热板，所述一层真空绝热板层具体包括几块真空绝热板由实际的壳体尺寸决 定，所述真空绝热板形状大小可以相同也可以不同。所述真空绝热板的个数至少为两块时， 真空绝热板优选的连接方式为首尾相接。
[0017] 所述内壁和外壁的材质为碳纤维/环氧树脂复合物、石英纤维/环氧树脂复合物或 玻璃纤维/环氧树脂复合物中的任意一种或至少两种的组合。典型但非限制性的组合为碳 纤维/环氧树脂复合物与石英纤维/环氧树脂复合物，碳纤维/环氧树脂复合物与玻璃纤维/ 环氧树脂复合物，碳纤维/环氧树脂复合物、石英纤维/环氧树脂复合物与玻璃纤维/环氧树 脂复合物。具有如上所述材质的保温壁，其导热系数较低，与保温层相互配合，使得保温效 果更好。
[0018] 所述保温层的厚度为 18_30mm，如20mm、22mm、24mm、26mm、28mm、29mm或29 · 5mm等。 可见，本发明提供的保温结构中保温层的厚度可明显低于现有保温层的厚度。
[0019] 优选地，所述内壁和外壁的厚度独立地为〇 · 7-3謹，如1謹、1 · 2謹、1 · 5謹、1 · 8謹、 2mm、2 · 3mm、2 · 5mm或 2 · 8臟等。
[0020] 所述外壁和/或内壁可拆卸，所述外壁和/或内壁上设置孔，所述孔通过密封塞密 封。所述设计有利于将真空绝热板和发泡体顺利地放入腔体中。
[0021] 优选地，所述外壁的外表面还覆盖有涂层，以使所述保温结构具有不同的色彩，外 观效果更佳。
[0022] 所述真空绝热板的芯材为玻纤短切丝、二氧化硅气凝胶或二氧化硅气凝胶与纤维 的复合物中的任意一种或至少两种的组合。典型但非限制性的组合为玻纤短切丝和二氧化 硅气凝胶，二氧化硅气凝胶和二氧化硅气凝胶与纤维的复合物，玻纤短切丝、二氧化硅气凝 胶和二氧化硅气凝胶与纤维的复合物。本发明如无特殊说明，所述"玻纤短切丝"均指"玻璃 纤维短切丝"。
[0023] 优选地，所述真空绝热板外壁和或内壁上存在走线孔、注料孔或异形凸起时可制 作为斜角板，以避让走线孔、注料孔或异形凸起。
[0024] 优选地，所述真空绝热板层覆盖所述外壁和内壁的所有内表面，以达到更好的保 温效果。
[0025] 优选地，所述真空绝热板层贴覆于外壁的内表面和/或内壁的外表面。
[0026]所述发泡体的材质为聚氨酯、聚氯乙烯或聚苯乙烯中的任意一种或至少两种的组 合。典型但非限制性的组合为聚氨酯与聚氯乙烯，聚氨酯与聚苯乙烯，聚氨酯、聚氯乙烯与 聚苯乙烯。
[0027]所述聚氨酯发泡体由如下原料制备得到：
[0028] 黑料成分为异氰酸酯，采用烟台万华PM200MDI，-NC0含量为30.2-32wt. %，25°C时 粘度为150_250mPa. s;黑料定为A组分；
[0029]将聚醚多元醇、发泡剂、催化剂及稳定剂按比例混合，搅拌1.0-1.5h得到白料，定 为B组分;其中，发泡剂为HCFC-Hlb，占白料组分的10-30wt. % ;
[0030]制备聚氨酯发泡体的黑料和白料的质量比为1:(0.7-1.5)，如1:0·8、1:1·0、1: 1·2、1:1