一种发泡隔热膜的制作方法

1.本实用新型属于隔热膜领域，具体涉及一种发泡隔热膜。


背景技术：

2.目前，智能手机、平板电脑等智能设备成为人们生活的必需品之一，且仍在持续追求“轻薄”方面的技术革新。随着智能电子产品越来越薄，功能越来越多，散热空间就会越来越小，对产品的热管理要求也越来越高。发泡隔热膜属于超薄型隔热材料，可以和散热材料复合使用来实现热量的定向疏导，同时也可以作为服装的保温夹芯层。
3.目前，市场上的隔热膜普遍存在的问题为成本高，强度不够高，隔热性能有待进一步提高。
4.cn101619797b公开了一种隔热膜及其制备方法，该隔热膜具有层状结构，其膜系结构为多层隔热单元构成的复合而成，各层隔热单元同向设置；每层隔热单元由基材层和气凝胶层组成；所述基材层是聚酰亚胺或碳纤维膜，所述气凝胶层是多孔二氧化硅气凝胶；且，相邻的隔热单元之间还具有一高温胶层。隔热膜制备方法包括以下步骤：(1)提供基材；(2)在基材单面涂布气凝胶；(3)将第(2)步制成的半成品烘干成隔热单元；(4)将多层隔热单元复合；该发明提供一种体积小使用方便，且没有环境污染的隔热膜及其制备方法。
5.cn105889708b公开了一种智能设备隔热膜，其包括基材层和隔热层，其中基材层所采用的基材为pet；隔热层由胶黏剂、隔热材料和辅料复合而成，其中各成分的重量百分比为：胶黏剂4％～30％，隔热材料为50％～95％，辅料为0％～25％。
6.上述隔热膜虽然也采用了气凝胶隔热材料，但是制得的隔热膜材料的强度和隔热性能还有待进一步提高。


技术实现要素：

7.针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种发泡隔热膜，材料更佳轻量化，材料的强度高、隔热性能好。
8.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
9.一种发泡隔热膜，包括从下至上依次设置的基材层、第一发泡隔热层、第二发泡隔热层，所述第一发泡隔热层、第二发泡隔热层均匀分布有若干囊泡和气凝胶微孔。
10.本实用新型的发泡隔热膜引入囊泡结构，与气凝胶微孔共同使材料的隔热性能更好，强度更高。
11.所述第一发泡隔热层中所述囊泡的数量多于所述第二发泡隔热层中所述囊泡的数量。
12.其中，囊泡是通过囊泡型高温发泡剂或者本领域常用的普通发泡剂分散在浆料中，涂膜干燥后再在发泡温度区间进行发泡处理形成的。所述囊泡的尺寸为15-100μm，例如囊泡的尺寸为15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、85μm、90μm、95μm或100μm等。
13.气凝胶是指通过溶胶凝胶法，用一定的干燥方式使气体取代凝胶中的液相而形成的一种纳米级多孔固态材料，气凝胶最常见的为二氧化硅气凝胶，二氧化硅气凝胶是指以二氧化硅为骨架形成的纳米级多孔固态材料，本实用新型中的气凝胶微孔的气凝胶可以为二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶或高分子气凝胶。
14.其中，所述第一发泡隔热层的厚度为20-500μm，例如第一发泡隔热层的厚度为20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm或500μm等。
15.其中，所述第二发泡隔热层的厚度为10-200μm，例如第二发泡隔热层的厚度为10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、150μm或200μm等。
16.其中，所述基材层为pe层、pet层或pi层。
17.其中，所述基材层的厚度为30-500μm，例如厚度为30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm或500μm等。
18.其中，所述发泡隔热膜的厚度为60-1200μm，例如发泡隔热膜的厚度为60μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm、500μm、550μm、600μm、650μm、700μm、750μm、800μm、850μm、900μm、950μm、1000μm、1050μm、1100μm、1150μm或1200μm等。
19.本实用新型的发泡隔热膜的制备方法包括如下步骤：
20.1)将气凝胶微粉分散水中，然后分散乳液中，形成乳胶状的浆料备用；
21.2)将发泡粉预分散到纯水里面，然后用研磨设备进行研磨分散，分散完成后备用；
22.3)取一定量的乳液，低速搅拌过程中加入一定比例的步骤1)、步骤2)的分散液，搅拌30分钟以上，再根据需求选择性加入增稠剂、成膜助剂、流平剂、消泡剂助剂，形成稳定的浆料体系；其中，增稠剂、成膜助剂、流平剂、消泡剂助剂为本领域常用的助剂，其中，助剂的种类及用量未做改进，可根据实际需要进行相应的常规调整，本技术不做具体限定；
23.4)利用涂布工艺将浆料涂布在pe、pet、pi基材的表面，完全干燥后收卷，等待进一步发泡处理；
24.5)将收卷好的厚度为60-1200μm的薄膜材料放进烘箱，在发泡材料发泡温度点进行发泡处理，根据发泡材料不同，发泡温度可能为110℃、150℃、200℃等，得到发泡隔热膜。
25.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
26.本实用新型的发泡隔热膜，材料更佳轻量化，材料的强度高、隔热性能好。具体的，发泡隔热膜的附着强度为0.74-0.78mpa，导热系数在0.03w/(m
·
k)以下，为0.022-0.028w/(m
·
k)。
附图说明
27.图1为本实用新型的发泡隔热膜的结构示意图；
28.附图标记如下：
29.1-基材层；2-第一发泡隔热层；3-第二发泡隔热层。
具体实施方式
30.下面结合图1，并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
31.如图1所示，本实用新型的发泡隔热膜，包括从下至上依次设置的基材层1、第一发
泡隔热层、第二发泡隔热层，第一发泡隔热层2、第二发泡隔热层3均匀分布有若干囊泡和气凝胶微孔。其中，发泡隔热膜引入囊泡结构，与气凝胶微孔共同使材料的隔热性能更好，强度更高。
32.具体的，基材层可以选择pe层、pet层或pi层。
33.进一步地，气凝胶微孔的气凝胶为二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶或高分子气凝胶，作为优选方案，气凝胶为二氧化硅气凝胶。
34.实施例1
35.本实施例的发泡隔热膜，包括从下至上依次设置的基材层、第一发泡隔热层、第二发泡隔热层第一发泡隔热层、第二发泡隔热层均匀分布有若干囊泡和气凝胶微孔。其中，基材层为厚度为500μm的pet层，第一发泡隔热层的厚度为500μm，第二发泡隔热层的厚度为300μm，第一发泡隔热层中囊泡的数量多于第二发泡隔热层中囊泡的数量，第一发泡隔热层和第二发泡隔热层中，囊泡为囊泡发泡剂经发泡制成的，发泡剂均为氢化氟氯烃发泡剂，经发泡后的囊泡尺寸均为30μm，气凝胶微孔的气凝胶为二氧化硅气凝胶。
36.实施例2
37.本实施例的发泡隔热膜，包括从下至上依次设置的基材层、第一发泡隔热层、第二发泡隔热层第一发泡隔热层、第二发泡隔热层均匀分布有若干囊泡和气凝胶微孔。其中，基材层为厚度为500μm的pi层，第一发泡隔热层的厚度为500μm，第二发泡隔热层的厚度为300μm，第一发泡隔热层中囊泡的数量多于第二发泡隔热层中囊泡的数量，第一发泡隔热层和第二发泡隔热层中，囊泡为囊泡发泡剂经发泡制成的，发泡剂均为氢化氟氯烃发泡剂，经发泡后的囊泡尺寸均为30μm，气凝胶微孔的气凝胶为二氧化硅气凝胶。
38.实施例3
39.本实施例的发泡隔热膜，包括从下至上依次设置的基材层、第一发泡隔热层、第二发泡隔热层第一发泡隔热层、第二发泡隔热层均匀分布有若干囊泡和气凝胶微孔。其中，基材层为厚度为500μm的pe层，第一发泡隔热层的厚度为500μm，第二发泡隔热层的厚度为300μm，第一发泡隔热层中囊泡的数量多于第二发泡隔热层中囊泡的数量，第一发泡隔热层和第二发泡隔热层中，囊泡为囊泡发泡剂经发泡制成的，发泡剂均为氢化氟氯烃发泡剂，经发泡后的囊泡尺寸均为30μm，气凝胶微孔的气凝胶为氧化铝气凝胶。
40.实施例4
41.本实施例的发泡隔热膜，包括从下至上依次设置的基材层、第一发泡隔热层、第二发泡隔热层第一发泡隔热层、第二发泡隔热层均匀分布有若干囊泡和气凝胶微孔。其中，基材层为厚度为500μm的pet层，第一发泡隔热层的厚度为500μm，第二发泡隔热层的厚度为300μm，第一发泡隔热层中囊泡的数量多于第二发泡隔热层中囊泡的数量，第一发泡隔热层和第二发泡隔热层中，囊泡为囊泡发泡剂经发泡制成的，发泡剂均为氢化氟氯烃发泡剂，经发泡后的囊泡尺寸均为30μm，气凝胶微孔的气凝胶为氧化铝气凝胶。
42.实施例5
43.本实施例的发泡隔热膜，包括从下至上依次设置的基材层、第一发泡隔热层、第二发泡隔热层第一发泡隔热层、第二发泡隔热层均匀分布有若干囊泡和气凝胶微孔。其中，基材层为厚度为500μm的pet层，第一发泡隔热层的厚度为500μm，第二发泡隔热层的厚度为300μm，第一发泡隔热层中囊泡的数量多于第二发泡隔热层中囊泡的数量，第一发泡隔热层
和第二发泡隔热层中，囊泡为囊泡发泡剂经发泡制成的，发泡剂均为烃类发泡剂环戊烷，经发泡后的囊泡尺寸均为30μm，气凝胶微孔的气凝胶为氧化铝气凝胶。
44.实施例6
45.本实施例的发泡隔热膜，包括从下至上依次设置的基材层、第一发泡隔热层、第二发泡隔热层第一发泡隔热层、第二发泡隔热层均匀分布有若干囊泡和气凝胶微孔。其中，基材层为厚度为500μm的pet层，第一发泡隔热层的厚度为300μm，第二发泡隔热层的厚度为300μm，第一发泡隔热层中囊泡的数量多于第二发泡隔热层中囊泡的数量，第一发泡隔热层和第二发泡隔热层中，囊泡为囊泡发泡剂经发泡制成的，发泡剂均为氢化氟氯烃发泡剂，经发泡后的囊泡尺寸均为40μm，气凝胶微孔的气凝胶为二氧化硅气凝胶。
46.实施例7
47.本实施例的发泡隔热膜，包括从下至上依次设置的基材层、第一发泡隔热层、第二发泡隔热层第一发泡隔热层、第二发泡隔热层均匀分布有若干囊泡和气凝胶微孔。其中，基材层为厚度为500μm的pet层，第一发泡隔热层的厚度为500μm，第二发泡隔热层的厚度为300μm，第一发泡隔热层中囊泡的数量多于第二发泡隔热层中囊泡的数量，第一发泡隔热层和第二发泡隔热层中，囊泡为囊泡发泡剂经发泡制成的，发泡剂均为烃类发泡剂环戊烷，经发泡后的囊泡尺寸均为40μm，气凝胶微孔的气凝胶为二氧化硅气凝胶。
48.对比例1
49.本对比例与实施例1的区别在于，发泡隔热层不含由发泡剂经发泡形成的囊泡，只含有气凝胶微孔，其他的与实施例1的相同。
50.对比例2
51.本对比例与实施例1的区别在于，发泡隔热层不含气凝胶微孔，只含有由发泡剂经发泡形成的囊泡，其他的与实施例1的相同。
52.将实施例1-7制得的发泡隔热膜与对比例1-2制得的隔热膜进行性能测试，测试结果如表1所示。
53.其中，采用拉开法测试隔热膜的附着强度，导热系数采用gb/t10295-1988的测试标准进行。
54.表1
55.[0056][0057]
本实用新型的发泡隔热膜，材料更佳轻量化，材料的强度高、隔热性能好。具体的，发泡隔热膜的附着强度为0.74-0.78mpa，导热系数在0.03w/(m
·
k)以下，为0.022-0.028w/(m
·
k)。
[0058]
对比例1发泡隔热层不含由发泡剂经发泡形成的囊泡，只含有气凝胶微孔，发泡隔热膜的附着强度明显降低，因为只含气凝胶微孔需要填充更多的气凝胶作为填料来提高材料的保温性能。
[0059]
对比例2发泡隔热层不含气凝胶微孔，只含有由发泡剂经发泡形成的囊泡，材料的附着强度会有明显提高，但是导热系数也会很高，因为光含有发泡剂发泡形成的囊泡时，材料的整体结构比较密实，孔径也较大，存在热桥。
[0060]
本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的详细工艺设备和工艺流程，但本实用新型并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本实用新型必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。
[0061]
以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0062]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0063]
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。