本技术涉及真空绝热板,尤其涉及一种适用于深冷冰箱的真空绝热板及其制备方法。
背景技术:
1、深冷冰箱是一种超低温存储的绝热保温设备,通过压缩机循环制冷工质,在系统内形成低压低温、高压高温的循环,达到调节温度的目的。深冷冰箱在科研、医疗等领域发挥着重要作用,对耐低温性提出了更高要求。
2、相关技术中,深冷冰箱在保温材料方面提高保温性能的方式分两种:一种是通过聚氨酯发泡体系,但为保证保温效果,会形成很厚的发泡层,从而致使深冷冰箱的门体、箱体的厚度增加,其重量亦随之增加,深冷冰箱的占地面积变大,有效容积变小;另一种是通过聚氨酯发泡体系和真空绝热板组合使用,共同维持箱内温度的低温状态,增加有效容积,减小占地面积,但真空绝热板在超低温状态下,膜材易发生脆化现象,导致密封性被破坏,从而失去保温效果;同时在超低温的使用环境下,对真空绝热板的导热系数要求更低。另外,真空绝热板因为膜材折边方式的破坏,有一定的气体渗漏的风险,进而使真空绝热板的隔热能力下降。
技术实现思路
1、本技术提供一种适用于深冷冰箱的真空绝热板及其制备方法,以解决真空绝热板隔热能力不高的问题。
2、本技术第一方面提供一种适用于深冷冰箱的真空绝热板,包括:绝热板和高隔热涂层;所述绝热板包括复合芯材、钡镭吸气剂以及膜材;所述复合芯材和所述钡镭吸气剂均设置在所述膜材内部,所述高隔热涂层设置在所述膜材外表面;所述膜材的一面为铝箔膜层,所述膜材的另一面为镀铝膜层,所述铝箔膜层的边缘折向所述镀铝膜层;所述高隔热涂层包括以下重量份的成分组成:90-110重量份环氧树脂、30-40重量份壳聚糖气凝胶、5-8重量份玻璃纤维、5-8重量份硅酸铝纤维以及混合溶液。
3、本技术通过选取环氧树脂作为成膜物质,以壳聚糖气凝胶、玻璃纤维、硅酸铝纤维作为填料,再加入进混合溶液中以获得高隔热涂层,设在绝热板表面,制备出具有较好的隔热保温性能的真空绝热板,进而适合深冷冰箱的使用环境和条件,同时还满足抗穿刺、耐磨损等功能,且所述高隔热涂层具有一定的粘性,涂敷在膜材表面,使得膜材折边粘结更牢固,解决真空绝热板隔热能力不高的问题。所述铝箔膜层的边缘折向所述镀铝膜层,可以减少所述铝箔膜层内部褶皱造成漏气的可能,增强真空绝热板的密封效果,进而降低真空绝热板失效率。另外,采用生物质壳聚糖气凝胶,可降低对环境造成不必要的污染和产品的成本更低。
4、可选的,所述复合芯材为包含超细玻璃纤维、气相二氧化硅中一种或两种的芯材。
5、由于超细玻璃纤维和气相二氧化硅都具有极低的导热系数和较低的密度,不仅能够有效减少热量传递,提高真空绝热板的绝热效果,还使得真空绝热板整体重量较轻,便于运输和安装。
6、可选的,所述钡镭吸气剂为金属氧化物、金属合金中的一种。
7、由于金属氧化物和金属合金具有较高的化学稳定性,能够保持稳定的吸附性能,不易与其他物质发生化学反应,从而保证真空绝热板的长期使用寿命。
8、可选的,所述镀铝膜层采用多层铝箔复合而成;所述镀铝膜层采用蒸镀铝膜复合而成。
9、多层铝箔复合结构的所述镀铝膜层不仅通过增加反射界面,显著提高对热辐射的反射能力,从而增强绝热板的隔热效果;还通过增加材料的厚度,提升整体的机械强度,使得绝热板更加耐用,能够抵抗外部冲击和压力。所述镀铝膜层通过蒸镀技术在基材表面形成均匀且致密的铝膜层,不仅有助于实现更一致的隔热效果,减少热桥效应,还有助于提高所述绝热板稳定性和耐久性。
10、可选的,所述壳聚糖气凝胶的质量占所述高隔热涂层总质量的20%-30%,所述玻璃纤维与所述硅酸铝纤维的质量均占所述高隔热涂层总质量的3%-5%。
11、所述壳聚糖气凝胶优异的隔热性能和低密度特性可在提高整体隔热效果的同时,保持涂层的轻质化。所述玻璃纤维的高强度和耐热性可显著提升涂层的结构稳定性和抗拉伸能力,确保长期使用中的可靠性。所述硅酸铝纤维具有卓越的耐高温和耐腐蚀性能,可进一步增强涂层在高温环境下的使用寿命和稳定性。壳聚糖气凝胶、玻璃纤维与硅酸铝纤维的合理配比,可显著提高所述高隔热涂层的综合性能。
12、可选的,所述混合溶液包括二甲苯、正丁醇以及邻苯二甲酸二丁酯溶液;所述二甲苯、正丁醇以及邻苯二甲酸二丁酯溶液的质量比为5:2:7。
13、所述二甲苯、正丁醇和邻苯二甲酸二丁酯溶液的质量比为5:2:7,不仅有助于提高各组分的溶解性和混合均匀性,从而增强所述隔热涂层的整体性能和稳定性,还可以显著提升所述高隔热涂层的机械强度、耐磨性和耐腐蚀性。
14、可选的,所述混合溶液中的混合溶剂为芳香族溶剂、酯类和酮类溶剂组成的混合溶剂。
15、芳香族溶剂、酯类和酮类溶剂组成的混合溶剂可提高所述高隔热涂层的溶解性能,使所述高隔热涂层的附着力更强,确保所述高隔热涂层均匀分布。所述混合溶剂还具有优异的化学稳定性、出色的耐热性和耐候性,不仅能够抵抗酸碱等化学物质的侵蚀,延长所述高隔热涂层的使用寿命,还能够在高温和恶劣气候条件下保持稳定性能。此外,所述混合溶剂采用低毒性、低挥发性的组分,在符合环保要求的同时,可降低生产成本。
16、本技术第二方面提供一种适用于深冷冰箱的真空绝热板的制备方法,用于制备第一方面所述的适用于深冷冰箱的真空绝热板,所述方法包括:
17、将90-110重量份环氧树脂、30-40重量份壳聚糖气凝胶、5-8重量份玻璃纤维、5-8重量份硅酸铝纤维混合,以获得混合物;
18、将所述混合物加入至混合溶液中搅拌均匀,以获得喷涂液;
19、通过喷枪将所述喷涂液喷涂在绝热板表面,并静置预设时间,以在绝热板上形成高隔热涂层。
20、上述方法通过将环氧树脂、壳聚糖气凝胶、玻璃纤维以及硅酸铝纤维按配比混合,不仅可确保所述高隔热涂层的强度和稳定性,还可提高所述高隔热涂层的隔热性能。将混合物加入至混合溶液中搅拌均匀,有助于提高各组分的溶解性和相容性,使所述高隔热涂层在多种表面上都能均匀分布并牢固附着,从而提升整体性能。通过喷枪将喷涂液喷涂在绝热板表面,并静置预设时间,以在绝热板上形成高隔热涂层,不仅便于操作,还可提高施工效率。
21、可选的,所述预设时间为10-30分钟。
22、所述预设时间为10-30分钟,不仅能够确保喷涂液在绝热板表面充分静置和固化,从而提高所述高隔热涂层的稳定性和耐久性,还可以有效控制生产过程中的时间成本,提高整体工艺效率,减少生产周期,提升产能。此外,适当的静置时间有助于喷涂液在绝热板表面的均匀分布和良好附着,提高所述高隔热涂层的机械性能,还能够使所述高隔热涂层内部应力得到释放,减少所述高隔热涂层开裂和起泡现象,从而显著改善所述高隔热涂层的整体质量。
23、可选的,所述喷枪的喷涂量为1000-5000毫升/平方米。
24、通过将所述喷涂量设定在1000-5000毫升/平方米,不仅可以确保所述高隔热涂层在绝热板表面均匀分布,避免所述高隔热涂层厚度不均导致的性能差异,还有助于提高所述高隔热涂层的覆盖力,减少漏涂和缺陷,提升整体防护效果。
25、由以上技术方案可知,本技术提供一种适用于深冷冰箱的真空绝热板及其制备方法,所述真空绝热板包括绝热板和高隔热涂层;所述绝热板包括复合芯材、钡镭吸气剂以及膜材;所述复合芯材和所述钡镭吸气剂均设置在所述膜材内部,所述高隔热涂层设置在所述膜材外表面;所述膜材的一面为铝箔膜层,所述膜材的另一面为镀铝膜层,所述铝箔膜层的边缘折向所述镀铝膜层;所述高隔热涂层包括以下重量份的成分组成:90-110重量份环氧树脂、30-40重量份壳聚糖气凝胶、5-8重量份玻璃纤维、5-8重量份硅酸铝纤维以及混合溶液;通过将环氧树脂、壳聚糖气凝胶、玻璃纤维、硅酸铝纤维混合,以获得混合物;再将所述混合物加入至混合溶液中搅拌均匀,以获得喷涂液;最后通过喷枪将所述喷涂液喷涂在绝热板表面,并静置预设时间,以在绝热板上形成高隔热涂层,解决真空绝热板隔热能力不高的问题。