一种真空绝热材料及芯材的制作方法

本发明涉及一种真空绝热材料芯材，尤其涉及一种真空绝热材料。

背景技术：

真空绝热材料是将内部芯材插入到具有阻气性的外包装薄膜中，对内部进行减压、密封获得的材料。常见的内部芯材有玻璃棉、玻璃纤维、二氧化硅纤维、氧化铝纤维、石棉等材料，经过减压、密封的加工工序，内部芯材空气率降低，内部气流循环几近没有，更好的保持材料的保温、隔热性能。

由于真空绝热材料高效保温、隔热，现已被广泛用于机电、石油、化工、建筑和航空航天领域中。

日本专利JP2005/019496A中公开了一种玻璃绒成形体的制备方法，采用了喷水的方式再进行加热压制，加热温度为250℃-450℃。

日本专利JP11-506708A中公开了一种采用低熔融玻璃组成物和硼酸等的无机粘结剂，配合纤维的溶出成分在内部芯材的无机纤维的交点上获得真空绝热材料。

国内专利，主要是将真空绝热材料的内部芯材表面涂覆少量的粘结剂，常见有酚醛树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、淀粉等有机粘结剂或水玻璃、硼酸、胶态硅石等无机粘结剂等。

粘结剂的使用提高了玻璃纤维的可操作性以及隔热材料的平滑性，但是粘结剂导致玻璃纤维内后续工作中的真空度下降，不能维持较高的隔热性能。另外，仅通过内部芯材的无机纤维之间的粘接，生产出的芯材强度不够，易碎，不易插入到外部薄膜中。

尽管上述公开专利从不同角度，采用不同的制备方法与技术，大大拓宽了真空绝热材料的使用范围。但是所述真空绝热材料并未解决如何生产出具备强度合适、可操作性强的芯材。因此，如何解决这些问题实为当前技术和科研人员的重要课题。

技术实现要素：

本发明的目的旨在克服现有技术的不足，提供一种真空绝热材料及芯材制备方法，特别是对芯材中纤维不添加任何物质连接下，提高芯材的加热温度，设置为芯材热塑性变形温度以上，增加了芯材表面平整性，极大程度上提高了真空绝热材料加工的可操作性，从而保证了优异的保温性能，对机电、石油、化工、建筑和航空航天领域的节能作出贡献。

为实现本发明的目的采用的技术方案是：本发明所述的一种真空绝热材料，所述真空绝热材料包括芯材，沿垂直于芯材厚度方向施加压力，同时进行恒温加热处理，其特征在于，加热温度设置为芯材热塑性变形温度的0℃-150℃以上，施加压力为不大于1个大气压，时间为1 min -25min。

进一步地，所述芯材是玻璃纤维，或者玻璃纤维添加陶瓷纤维、石棉纤维、玄武岩纤维中的一种或两种的任意组合。

进一步地，所述芯材经过加热加压后表面部分纤维发生了塑性变形，并伴随着纤维断裂、粉化情况的发生。

进一步地，所述芯材热塑性温度为500℃，设置芯材加热温度为500℃-650℃。

上述真空绝热材料的一种芯材，其特征在于所述芯材依次经过裁切、干燥、减压封装的工序，制得的真空绝热材料表面平整度偏差小于2毫米。

上述的真空绝热材料用于建筑用外墙保温、航天飞机外皮保温或者冷藏、冷冻等众多领域中。

应用效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：（1）芯材中纤维之间的连接不使用粘结剂，能够使玻璃纤维密合紧密，压缩后不复原而且在使用时，排除了粘结剂中气体产生，保持较高的真空度。

（2）本发明打破长期以来芯材制备时加热温度的常规设置，将其设置在芯材热塑性变形温度的0℃-150℃以上，使得芯材表面的部分纤维发生局部断裂、粉化，芯材表面平整性得到提高，为后续的涂覆热熔胶的工序中，降低了操作难度，使得添胶量更容易控制。

（3）在进行加压成型时，设置了合适的压力值和时间保证芯材的平整性、厚度同时，缩短了工作时间，提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明真空绝热材料生产流程图

图2中（a）（b）是本发明芯材加热加压前、后内部剖面图

图中1、芯材2、高温箱3、压机21、加热加压后芯材。

具体实施方式

本发明的真空绝热材料包括内部芯材和外覆薄膜，其中真空绝热材料优选为真空绝热板，但不仅局限于板材的形式。芯材是玻璃纤维，或者玻璃纤维添加陶瓷纤维、石棉纤维、玄武岩纤维中的一种或两种的任意组合。

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。

实施例1

芯材1为玻璃纤维，通过压机3和高温箱2对芯材1进行恒温加热和加压，加压沿着玻璃棉毡厚度方向，其中压力为0.7-0.9个大气压，加热加压时间为12min。加热温度设置为芯材热塑性变形温度以上0℃-18℃，优选芯材热塑性变形温度为500℃，加热温度为518℃。芯材经过加热加压后表面部分纤维发生了塑性变形，并伴随着纤维断裂、粉化的发生。芯材依次经过裁切、干燥、减压封装的工序，制得的真空绝热材料表面平整度偏差为2毫米。

实施例2

芯材1为玻璃纤维，通过压机3和高温箱2对芯材1进行恒温加热和加压，加压沿着玻璃棉毡厚度方向，其中压力为0.2-0.5个大气压，加热加压时间为10min。加热温度设置为芯材热塑性变形温度以上50℃-80℃，优选芯材热塑性变形温度为500℃，加热温度为580℃芯材经过加热加压后表面部分纤维发生了塑性变形，并伴随着纤维断裂、粉化的发生。芯材依次经过裁切、干燥、减压封装的工序，制得的真空绝热材料表面平整度偏差为2毫米。

以上所述实施例，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何形式的简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。