专利名称：一种微孔开孔真空绝热板的制作方法
技术领域：
本实用新型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。
背景技术：
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，外部为隔气结构层，内部为真空隔热层， 真空隔热层包括芯层隔热材料和气体吸附材料。
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， 铝箔的导热系数很大，在热封时易于在封口处形成热桥。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。
真空绝热板的隔热效果因材料的不同，真空绝热板的制作工艺要求也各 异而有差距。
由于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。
现有真空绝热板的结构对隔热效果有影响，如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，均 不利于控制真空绝热板板内真空。
真空绝热板具有优良的隔热效果，如果可以将其原料和结构，将会改进 真空绝热板的隔热效果，将会有广阔的市场前景。
实用新型内容
本实用新型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，提供一种微孔开 孔真空绝热板及其制备方法。该实用新型适用于冰箱、冷柜等冷冻冷藏设备 的保温领域。
本实用新型所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现
一种微孔开孔真空绝热板，外部为隔气结构层，内部为真空隔热层，其 特征在于，真空隔热层包括隔芯层隔热材料和气体吸附材料，所述芯层隔热 材料叠放，所述芯层隔热材料之间设置气体吸附材料，制成三明治结构。
所述芯层隔热材料采用微孔开孔聚氨酯制成板状结构，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袋状结构。
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 酸乙烯乙基酯制成，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，采用丙稀酸清漆制成，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，在镀铝时在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。
本实用新型的制备方法，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 聚氨酯在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 孔聚氨酯泡沫成矩形形状；微孔开孔聚氨酯泡沫切割成需要的规格尺寸的板 材；
(2) 将所述芯层隔热材料放入真空干燥机中干燥预处理；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，在真空度低于10Pa在真空环境下密 封，并持续时间不少于10分钟，得到微孔开孔真空绝热板；
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。
本实用新型的有益效果是-
1、 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。
2、 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。
3、 本实用新型所述的微孔开孔真空绝热板质轻、导热系数低，阻热效果 好，适应于多种保温场所的应用推广。
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以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本实用新型。 图1为本实用新型的真空绝热板剖面图。
图2为本实用新型的真空绝热板的吸气结构图。
图3为本实用新型的真空绝热板多层聚酯基薄膜结构图。
图4为本实用新型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。
具体实施方式
为了使本实用新型的技术手段、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，进一步阐述本实用新型。
如图1所示， 一种微孔开孔真空绝热板，外部结构为隔气结构l，内部结 构为芯层隔热材料2、气体吸附材料3，其中隔气结构l采用多层聚酯基薄膜 做成的封装袋，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。两块芯 层隔热材料2制成，两块芯层隔热材料2之间设置气体吸附材料3，制成三明 治结构。
微孔开孔聚氨酯，开孔率在95%以上，平均孔径为140 220nm，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包括氧化钙 或活性炭等干燥剂、钡锂合金等氮气、氧气。二氧化碳吸收剂和氧化钴氢气 吸收剂；气体吸附剂32可零星的布置在基质31中，气体吸附剂32可按照网 格均匀分布在基质31中，这种结构设计增大了气体吸附材料3与芯层隔热材定量的接 触。 一改现有真空绝热板的丸状吸气剂的弊端和添加的不便，有利于控制真 空绝热板板内真空。
如图3所示，本实用新型所述的隔气结构层1由多层复合材料复合而成， 主要包括热封层12、阻气层13、阻热层14、反射层15和黏合剂11; 一般热 封层12做成袋子的内侧，反射层15在袋子的外侧。热封层12和阻气层13、 阻气层13和热阻层14、热阻层14和反射层15之间用黏合剂粘成的多层聚酯 基薄膜。
热封层12—般为聚稀烃共聚物，譬如聚乙烯、聚丁稀、乙酸乙烯乙基酯。 热封层12的厚度为50 100微米。
阻气层13 —般用聚乙烯醇，必要时可涂阻气漆， 一般用丙稀酸清漆，阻 气层13的厚度为10 120微米。
黏结层14 一般用聚氨酯粘合剂或者聚稀烃粘合剂，黏结层14的厚度为 2 6微米。
反射层15是用铝蒸镀的聚酯，所述反射层的厚度为30 80微米。在反
射层15表面涂覆一层阻气清漆16，以提高真空绝热板的阻气效果。 如图4所示，本实用新型的制作工艺流程图按照图示进行。
(1) 在模具中采用发泡和机械切割的方式，芯层隔热材料2采用微孔开 孔聚氨酯泡沫加工成矩形形状；
在模具中采用发泡的形式，制备微孔开孔聚氨酯泡沬，制备的微孔开孔 聚氨酯泡沫厚度为不大于10mm的矩形结构；
微孔开孔聚氨酯泡沬采用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； 芯层隔热材料2的预处理真空度在1000Pa以下，预处理时间不少于10
分钟；
本实用新型的芯层隔热材料2是在真空干燥的情况下进行预处理的。众 所周知，液体的沸点会伴随着压力的降低而降低，当真空度达到610Pa时， 水在0摄氏度时就可以沸腾了 。
本实用新型采用真空干燥的技术对芯层隔热材料2预处理，在真空度低于1000Pa时，水分在常温下散发，在微孔开孔聚氨酯空隙中的制冷剂也会挥 发出来，并在真空泵抽吸条件下带出芯层隔热材料2。本实用新型要求真空干 燥机的真空度可以在1000Pa以下，抽吸时间不少于10分钟。
(3) 将步骤2中上述两块芯层隔热材料2叠放在一起，中间添加气体吸 附材料3组成三明治结构；
(4) 将步骤3中获得的芯层隔热材料2放置于隔气结构1制成的袋子中， 隔气结构1采用多层聚酯基薄膜制成，由内到外依次为热封层12、阻气层13、 热阻层14、反射层15，热封层12和阻气层13、阻气层13和热阻层14、热 阻层14和反射层15之间用黏合剂11粘成的多层聚酯基薄膜，反射层15表 面涂覆一层阻气清漆16，以提高真空绝热板的阻气效果，将多层聚酯基薄膜 制成袋子。
然后，将上述三明治结构放置于多层聚酯基薄膜袋中，并不高于10Pa的 真空环境中保持时间不少于10分钟后封装，即可得微孔开孔真空绝热板成品。
与已有的真空绝热板相比，本实用新型的芯层隔热材料2采用微孔开孔 聚氨酯材料，隔气结构1采用多层聚酯基薄膜，芯层隔热材料2叠放在一起， 中间添加气体吸附材料3，做成三明治结构；原料易于获取和加工，实现了材 料的本地化，克服真空绝热板的原料昂贵的问题。
气体吸附材料3与芯层隔热材料2充分接触，增大了气体吸附材料与芯
层隔热材料的接触面积，本实用新型解决了气体吸附材料3采用丸状吸气剂 与芯层隔热材料2的接触面积小的问题。
气体吸附材料3的基质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设置于网格状的基质31中，气体吸附剂32添加方便，气 体吸附剂32可零星的布置在基质31中，气体吸附剂32可按照网格均匀分布 在基质31中，这种结构设计增大了气体吸附材料3与芯层隔热材料2的接触 面积，同时也使气体吸附剂32与芯层隔热材料2均匀、定量的接触。
本实用新型所述的微孔开孔真空绝热板质轻、导热系数低，阻热效果好， 适应于多种保温场所的应用推广，本实用新型所述的真空绝热板尤其适用于 常温和低温的保温场所，特别是冷库、冷柜、冷藏车、冰箱，空调、航空航 天、医药和建筑节能领域的保温。以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优 点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述 实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型 精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都 落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利 要求书及其等同物界定。
权利要求1、一种微孔开孔真空绝热板，外部为隔气结构层，内部为真空隔热层，其特征在于，真空隔热层包括隔芯层隔热材料和气体吸附材料，所述芯层隔热材料叠放，所述芯层隔热材料之间设置气体吸附材料，制成三明治结构。
2、 根据权利要求1所述的真空绝热板，其特征在于所述芯层隔热材料 采用微孔开孔聚氨酯制成板状结构，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袋状结构。
3、 根据权利要求1所述的真空绝热板，其特征在于所述气体吸附材料，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。
4、 根据权利要求3所述的真空绝热板，其特征在于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。
5、 根据权利要求2所述的真空绝热板，其特征在于所述隔气结构，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。
6、 根据权利要求5所述的真空绝热板，其特征在于所述反射层表面涂 覆一层阻气清漆，以提高真空绝热板的阻气效果。
专利摘要一种微孔开孔真空绝热板，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。本实用新型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。本实用新型适用于多种保温场所的应用推广。
文档编号F16L59/02GK201396558SQ200920069499
公开日2010年2月3日 申请日期2009年3月27日 优先权日2009年3月27日
发明者楼海军, 沙丽丽, 阚安康, 韩厚德 申请人:上海海事大学