一种真空绝热板及其制备方法与流程

文档序号:12745505阅读:165来源:国知局

本发明涉及建筑材料技术领域,尤其是涉及一种真空绝热板及其制备方法。



背景技术:

我国建筑能耗约占全国总能耗量的30%左右,建筑节能是缓解我国能源紧缺矛盾、改善人民生活工作条件、减轻环境污染、促进经济可持续发展十分重要的一项工作。建筑节能主要包括建筑屋面保温隔热、建筑外维护墙体和外门窗保温隔热以及建筑设备的节能三大部分。2007年10月份国家下达文件要求全国各地新建建筑必须做建筑保温,既有建筑也要求进行限期节能改造。

外墙外保温系统是指采用一定的固定方式,如粘结、机械锚固、粘贴+机械锚固、喷涂、浇注等,把导热系数较低的绝热材料与建筑物墙体固定一体,增加墙体的平均热阻值,从而达到保温或隔热效果的一种工程做法。常用保温材料有膨胀聚苯板(EPS板)、挤塑聚苯板(XPS板)、胶粉聚苯颗粒保温浆料、无机保温浆料、聚氨酯发泡材料(PU),珍珠岩浆料等。外墙外保温的多种技术在欧美等一些发达国家近40年的成功应用表明,只要材料选用得当,配方合理,施工技术措施到位,施工工艺合理规范,外墙外保温系统在建筑领域的应用是具有足够的安全性、可靠性、经济性及良好的社会效益的。但外墙外保温系统又不同于一般房屋建筑工程中的施工,因为外墙外保温系统是由墙体基层、保温层、防护层、外墙外饰面层及其相互之间的隔离防护粘结层等多种具有不同强度、粘结性能、变形能力的材料所组成的,是一种十分复杂的技术体系。

现有的外墙外保温系统主要包括EPS/XPS板薄抹灰外墙外保温系统、胶粉聚苯颗粒保温浆料外墙外保温系统、无机保温浆料外墙外保温系统、硬泡聚氨酯(PU)板外墙外保温系统、现场喷涂硬泡聚氨酯外墙外保温系统、保温装饰一体化外墙外保温系统、EPS/XPS板有网或无网现浇砼外墙外保温系统等等。

真空绝热板(VIP)是当今世界上性能最好的保温材料,导热系数最低可达0.004W/(m·K),比空气的导热系数0.023W/(m·K)还低,其由多种材料复合而成,充分发挥真空的绝热作用,最大化削弱材料中各方面的热传递。

真空绝热板(VIP)主要由芯材、膜材以及吸气剂三个部分组成,内部芯材使得真空绝热板能够承受外部大气压力压强,膜材是为了维持真空绝热板内部的真空环境,吸气剂能够吸收渗入真空环境内的气体或水蒸汽以及真空绝热板在使用过程中内部产生的气体或水蒸汽。目前,上述芯材多为无机材料板,上述膜材多为铝箔,真空绝热板包括无机材料板的芯材以及以真空状态包裹芯材的上下两层铝箔,上下两层铝箔的四边密封粘合连接,芯材的长宽侧面与铝箔的内表面密封粘合连接,构成成品真空绝热板。

真空绝热板的优点有很多,但是其缺点也有很多,其优点和缺点一样突出,起主要缺点为容易破损进气失效、拼接缝冷热桥现象严重、不可切割以及无法锚固和穿孔等等。

在真空绝热板的运输、存放以及施工时,尖锐物件、硬物等很容易刺穿真空绝热板的铝箔,导致其破损进气,真空绝热作用失效。

因此,如何解决真空绝热板的容易失效问题是本领域技术人员亟需解决的技术问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种真空绝热板,该真空绝热板的特点独特,不容易破损进气失效。本发明的另外一个目的在于提供一种上述真空绝热板的制备方法。

为解决上述的技术问题,本发明提供的技术方案为:

本发明提供了一种真空绝热板,包括材质为硬质PVC且上面开口的下箱体、耐高温O型密封圈以及材质为不锈钢的上封盖;

所述下箱体的上面开口处的内壁面上环绕一周地设置有一圈凸台,所述凸台设置在所述下箱体的内壁面上且向所述下箱体的内部空腔突出,所述凸台的上端面上开设有用于嵌置所述耐高温O型密封圈的环形凹槽;

所述耐高温O型密封圈嵌置在所述凸台上的环形凹槽中;

所述上封盖压合在所述下箱体的凸台上的耐高温O型密封圈上,由此构成一个由所述上封盖、耐高温O型密封圈以及下箱体包裹的密闭空腔,所述密闭空腔为真空密闭空腔;

所述下箱体与上封盖之间的外侧缝隙处设置有一圈耐高温密封胶以用于密封所述下箱体与上封盖之间的外侧缝隙以及将所述下箱体与上封盖连接成一体。

优选的,所述上封盖为一块不锈钢平面板。

优选的,所述下箱体的整个内壁面上镀有一层金属银膜,所述上封盖的内壁面上镀有一层金属银膜。

本发明还提供了一种上述真空绝热板的制备方法,包括以下步骤:

1)通过注塑成型工艺制取材质为硬质PVC且上面开口的下箱体,控制所述下箱体的上面开口处的内壁面上环绕一周地设置有一圈凸台,所述凸台设置在所述下箱体的内壁面上且向所述下箱体的内部空腔突出,所述凸台的上端面上开设有用于嵌置所述耐高温O型密封圈的环形凹槽,所述下箱体的下壁上开设有用于抽真空的抽气孔,所述凸台、环形凹槽以及抽气孔随下箱体的主体在注塑成型过程中一体成型;

取材质为不锈钢的上封盖;

取耐高温O型密封圈以及耐高温密封胶;

2)将一定数量银氨络合物溶液和作为还原剂的醛类溶液倒入步骤1)中的下箱体中进行银镜反应,银离子被还原沉积在下箱体的内壁面上形成一层镜面银膜;

将一定数量银氨络合物溶液和作为还原剂的醛类溶液喷涂在步骤1)中的上封盖的一个长宽侧面上进行银镜反应,银离子被还原沉积在上封盖的长宽侧面上形成一层镜面银膜;

3)将步骤1)中准备好的耐高温O型密封圈放入镀完银膜后的下箱体的凸台上的环形凹槽中,然后将所述上封盖压合在所述下箱体的凸台上的耐高温O型密封圈上,且控制所述上封盖的镀银面朝向所述下箱体的内部,由此构成一个由所述上封盖、耐高温O型密封圈以及下箱体包裹的空腔,然后将所述下箱体上的抽气孔连通真空泵抽取真空,当所述空腔中的真空度达标后,用熔化后的硬质PVC熔封抽气孔,使得所述上封盖、耐高温O型密封圈以及下箱体包裹的空腔变成真空密闭空腔;

4)在所述下箱体与上封盖之间的外侧缝隙处充填一圈耐高温密封胶以用于密封所述下箱体与上封盖之间的外侧缝隙以及将所述下箱体与上封盖连接成一体,至此真空绝热板加工完成。

本发明提供了一种真空绝热板,包括材质为硬质PVC且上面开口的下箱体、耐高温O型密封圈以及材质为不锈钢的上封盖;所述上封盖压合在所述下箱体的凸台上的耐高温O型密封圈上构成一个由所述上封盖、耐高温O型密封圈以及下箱体包裹的真空密闭空腔;本申请提供的真空绝热板的结构和保温原理借鉴了不锈钢真空保温杯的真空结构以及真空保温原理,硬质PVC材质的下箱体相当于不锈钢真空保温杯中的不锈钢内胆,不锈钢材质的上封盖相当于不锈钢真空保温杯中的不锈钢外壳,硬质PVC材质的下箱体以及不锈钢材质的上封盖包裹的真空密闭空腔类似于真空保温杯中的真空密闭空腔,将该真空绝热板敷设在建筑外墙上后,其内的真空密闭空腔就像不锈钢真空保温杯中的真空密闭空腔保温隔热杯中热量一样对建筑物进行保温隔热;且本申请提供的真空绝热板同样具有真空绝热板必须具有的支撑骨架功能、真空密封功能、防火功能以及真空保温功能这四个功能,由硬质PVC材质的下箱体以及不锈钢材质的上封盖共同承担实现了现有真空绝热板中铝箔的真空密封以及真空保温功能,由于硬质PVC材质的下箱体以及不锈钢材质的上封盖的质地坚硬,在运输、存放以及施工过程中,不容易被尖锐物件、硬物等刺穿,避免了真空密闭空腔发生破损进气,解决了现有真空绝热板容易失效的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的真空绝热板的结构示意图。

图中:1下箱体,101凸台,2上封盖,3耐高温O型密封圈,4耐高温密封胶,5真空密闭空腔,6抽气孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“轴向”、“径向”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1,图1为本发明实施例提供的真空绝热板的结构示意图。

目前,现有的某种真空绝热板包括无机材料板的芯材以及以真空状态包裹芯材的上下两层铝箔,上下两层铝箔的四边密封粘合连接,芯材的长宽侧面与铝箔的内表面密封粘合连接,构成成品真空绝热板。

此处的真空绝热板包括芯材与铝箔,其中,芯材多是无机保温板,质地较硬,充当整个真空绝热板的支撑骨架,功能是支撑骨架,真空绝热板制作完成后,芯材的外形是什么样的,真空绝热板的外形就是什么样的(真空绝热板至多多出来四周边沿的一圈密封粘合边,但是该一圈密封粘合边也可以折翻上去,使得真空绝热板的外形与芯材的外形相同);

铝箔的质地较软,作用是实现真空包裹内部的芯材,且外部防火,功能是真空密封以及防火;

真空绝热板的保温功能是由芯材和铝箔共同实现的;没有芯材的支撑,上下两层铝箔就不可能形成一个真空腔室,上下两层铝箔就会紧贴在一起,失去真空保温功能;没有铝箔的真空密封功能,芯材就是个普通的无机保温板,和其它的无机保温板没有太大区别,虽然具有一定的保温隔热功能,但与真空绝热板的真空保温功能相比,相差甚远,同样是失去真空保温功能;

至此,支撑骨架功能、真空密封功能、防火功能以及真空保温功能集于一身形成此处的真空绝热板。

基于上述真空绝热板所必须的支撑骨架功能、真空密封功能、防火功能以及真空保温功能,本发明提供了一种真空绝热板,包括材质为硬质PVC且上面开口的下箱体1、耐高温O型密封圈3以及材质为不锈钢的上封盖2;

所述下箱体1的上面开口处的内壁面上环绕一周地设置有一圈凸台101,所述凸台101设置在所述下箱体1的内壁面上且向所述下箱体1的内部空腔突出,所述凸台101的上端面上开设有用于嵌置所述耐高温O型密封圈3的环形凹槽;

所述耐高温O型密封圈3嵌置在所述凸台101上的环形凹槽中;

所述上封盖2压合在所述下箱体1的凸台101上的耐高温O型密封圈3上,由此构成一个由所述上封盖2、耐高温O型密封圈3以及下箱体1包裹的密闭空腔,所述密闭空腔为真空密闭空腔5;

所述下箱体1与上封盖2之间的外侧缝隙处设置有一圈耐高温密封胶4以用于密封所述下箱体1与上封盖2之间的外侧缝隙以及将所述下箱体1与上封盖2连接成一体。

此处,真空绝热板包括硬质PVC材质的下箱体1以及不锈钢材质的上封盖2,其中,硬质PVC材质的下箱体1以及不锈钢材质的上封盖2的质地均较硬,能够充当整个真空绝热板的支撑骨架(支撑骨架功能),真空绝热板制作完成后,硬质PVC材质的下箱体1以及不锈钢材质的上封盖2的外形是什么样的,真空绝热板的外形就是什么样的,且没有多余的露在外面的边沿;且所述上封盖2压合在所述下箱体1的凸台101上的耐高温O型密封圈3上,由此构成一个由所述上封盖2、耐高温O型密封圈3以及下箱体1包裹的真空密闭空腔5,能够实现真空密封功能以及真空保温功能;且不锈钢材质的上封盖2为不燃材料,能够实现外部防火功能;即本申请提供的真空绝热板具有真空绝热板所应有的支撑骨架功能、真空密封功能、防火功能以及真空保温功能。

真空绝热板必须具有支撑骨架功能、真空密封功能、防火功能以及真空保温功能这四个功能,本申请提供的真空绝热板也具有这四个功能,并没有对这四个功能的任何一个进行增加或者删除,只是将承担实现这四个功能的零部件进行了改变,将真空绝热板所需要的支撑骨架功能、真空密封功能以及真空保温功能,变成由硬质PVC材质的下箱体1以及不锈钢材质的上封盖2共同承担实现,将真空绝热板所需要的防火功能由不锈钢材质的上封盖2独自承担实现。

本发明提供了一种真空绝热板,包括材质为硬质PVC且上面开口的下箱体1、耐高温O型密封圈3以及材质为不锈钢的上封盖2;所述上封盖2压合在所述下箱体1的凸台101上的耐高温O型密封圈3上构成一个由所述上封盖2、耐高温O型密封圈3以及下箱体1包裹的真空密闭空腔5;本申请提供的真空绝热板的结构和保温原理借鉴了不锈钢真空保温杯的真空结构以及真空保温原理,硬质PVC材质的下箱体1相当于不锈钢真空保温杯中的不锈钢内胆,不锈钢材质的上封盖2相当于不锈钢真空保温杯中的不锈钢外壳,硬质PVC材质的下箱体1以及不锈钢材质的上封盖2包裹的真空密闭空腔5类似于真空保温杯中的真空密闭空腔5,将该真空绝热板敷设在建筑外墙上后,其内的真空密闭空腔5就像不锈钢真空保温杯中的真空密闭空腔5保温隔热杯中热量一样对建筑物进行保温隔热;且本申请提供的真空绝热板同样具有真空绝热板必须具有的支撑骨架功能、真空密封功能、防火功能以及真空保温功能这四个功能,由硬质PVC材质的下箱体1以及不锈钢材质的上封盖2共同承担实现了现有真空绝热板中铝箔的真空密封以及真空保温功能,由于硬质PVC材质的下箱体1以及不锈钢材质的上封盖2的质地坚硬,在运输、存放以及施工过程中,不容易被尖锐物件、硬物等刺穿,避免了真空密闭空腔5发生破损进气,解决了现有真空绝热板容易失效的问题。

在不锈钢真空保温杯中,内胆为不锈钢材质,外壳也为不锈钢材质,且内胆与外壳在杯口处是金属直接连接密封,显然,杯内热量会沿着内胆—内胆与外壳之间的金属连接处—外壳传递到外壳表面,进而在外壳上大量散失,为此,本申请用硬质PVC材质的下箱体1代替了不锈钢材质的内胆,由于硬质PVC的导热系数比不锈钢的导热系数小的多,使得由下箱体1的侧面壁传递给上封盖2的热量就很少了,从而提高了本申请中真空绝热板的保温隔热效果,减少了真空绝热板的拼接缝处的冷热桥现象。

本申请中的凸台101的作用是提供一个场地来开设用于嵌置耐高温O型密封圈3的环形凹槽,因为耐高温O型密封圈3的宽度较大,而下箱体1的四个侧壁的厚度无需太大,太厚的侧壁将严重增加真空绝热板的自重,增加生产成本,也不方便后期安装,为此设置一个凸台101,下箱体1的侧壁的绝大部分的厚度依然较小,但是凸台101的厚度较大,足够开设环形凹槽。

本申请中的耐高温O型密封圈3的作用是真空密封,设置于下箱体1与上封盖2之间,使得所述上封盖2、耐高温O型密封圈3以及下箱体1包裹的真空密闭空腔5能够形成且长期保持存在。本申请对耐高温O型密封圈3的结构、类型以及规格不做限制,采用现有技术中的耐高温O型密封圈3满足上述功能需要即可。

本申请中耐高温密封胶4的作用:一是用于密封所述下箱体1与上封盖2之间的外侧缝隙,在耐高温O型密封圈3的真空密封作用的基础上,形成二次密封,防止真空进气,防止真空破损;二是利用耐高温密封胶4的粘结力将所述下箱体1与上封盖2连接成一体,使得真空绝热板不至于在正常外力下摔散架,持久保持其内的真空密闭空腔5,提高了真空绝热板的使用寿命。本申请对耐高温密封胶4的类型以及规格不做限制,采用现有技术中的耐高温密封胶4满足上述功能需要即可。

本申请中,真空绝热板所需要的防火功能由不锈钢材质的上封盖2独自承担实现,如此设置,使用真空绝热板时,不锈钢材质的上封盖2在外侧,硬质PVC材质的下箱体1在内侧,也就是不燃材料在外侧,易燃材料在内侧,不燃材料抵了挡外界火焰从而对其内侧的易燃材料进行防火保护。此处,人们容易想当外侧的不锈钢上封盖2受到火焰灼烧时,燃烧产生的高温是否会传递到内侧的硬质PVC下箱体1上,热量逐渐累积并最终将硬质PVC下箱体1熔化,使得真空绝热板失去真空保温功能?对此举例解释:例如厨房中使用的炒菜用的炒锅,炒锅是铁质的,手柄上有塑料套,长时间炒菜,并未见手柄上的塑料套有熔化现象,往往是锅时间长了破了,但是手柄上的塑料套还完好如初;只要不降手柄上的塑料套直接放在火上灼烧,该塑料套可以使用很长时间;因此,上述的怀疑担心是多余的。只要火灾是在不锈钢材质的上封盖2那一侧发生,不锈钢材质的上封盖2都会对其内侧的硬质PVC材质的下箱体1进行防火保护,保护真空密闭空腔5长时间存在,持久对建筑物进行保温隔热。

在本发明的一个实施例中,所述上封盖2为一块不锈钢平面板,由于不锈钢平面板的整个内侧面都是平面,压合在耐高温O型密封圈3上,不容易产生进气缝,使得真空环境易于制取且长久保持,且不锈钢平面板简单实用,易于加工,方便在上封盖2的外侧面上继续粘贴其他板材,例如饰面板。

在本发明的一个实施例中,所述下箱体1的整个内壁面上镀有一层金属银膜,所述上封盖2的内壁面上镀有一层金属银膜;热量的传播有三种途径:辐射、对流和传递,所述上封盖2、耐高温O型密封圈3以及下箱体1包裹的真空密闭空腔5中的真空能阻断热量的传递,下箱体1以及上封盖2上的金属银膜具有光亮的表面,可以将热量沿其传播方向的反方向反射回去,减少热量的辐射,即此处从热量传递以及热量辐射这两种途径上对热量的传播进行了限制,提高了真空绝热板的保温隔热效果。

本申请还提供了一种上述真空绝热板的制备方法,包括以下步骤:

1)通过注塑成型工艺制取材质为硬质PVC且上面开口的下箱体1,控制所述下箱体1的上面开口处的内壁面上环绕一周地设置有一圈凸台101,所述凸台101设置在所述下箱体1的内壁面上且向所述下箱体1的内部空腔突出,所述凸台101的上端面上开设有用于嵌置所述耐高温O型密封圈3的环形凹槽,所述下箱体1的下壁上开设有用于抽真空的抽气孔6,所述凸台101、环形凹槽以及抽气孔6随下箱体1的主体在注塑成型过程中一体成型;

取材质为不锈钢的上封盖2;

取耐高温O型密封圈3以及耐高温密封胶4;

2)将一定数量银氨络合物溶液和作为还原剂的醛类溶液倒入步骤1)中的下箱体1中进行银镜反应,银离子被还原沉积在下箱体1的内壁面上形成一层镜面银膜;

将一定数量银氨络合物溶液和作为还原剂的醛类溶液喷涂在步骤1)中的上封盖2的一个长宽侧面上进行银镜反应,银离子被还原沉积在上封盖2的长宽侧面上形成一层镜面银膜;

3)将步骤1)中准备好的耐高温O型密封圈3放入镀完银膜后的下箱体1的凸台101上的环形凹槽中,然后将所述上封盖2压合在所述下箱体1的凸台101上的耐高温O型密封圈3上,且控制所述上封盖2的镀银面朝向所述下箱体1的内部,由此构成一个由所述上封盖2、耐高温O型密封圈3以及下箱体1包裹的空腔,然后将所述下箱体1上的抽气孔6连通真空泵抽取真空,当所述空腔中的真空度达标后,用熔化后的硬质PVC熔封抽气孔6,使得所述上封盖2、耐高温O型密封圈3以及下箱体1包裹的空腔变成真空密闭空腔5;

4)在所述下箱体1与上封盖2之间的外侧缝隙处充填一圈耐高温密封胶4以用于密封所述下箱体1与上封盖2之间的外侧缝隙以及将所述下箱体1与上封盖2连接成一体,至此真空绝热板加工完成。

对于上述步骤3)中的“用熔化后的硬质PVC熔封抽气孔6”,前面提及,本申请提供的真空绝热板的结构和保温原理借鉴了不锈钢真空保温杯的真空结构以及真空保温原理,在不锈钢真空保温杯的制作过程中,采用了无尾真空技术对外壳进行真空密封,此处的用熔化后的硬质PVC熔封抽气孔6与上述的无尾真空技术原理相同,只是密封料换成了与下箱体1同样材质的硬质PVC。

本发明未详尽描述的方法和装置均为现有技术,不再赘述。

本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

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