一种真空绝热板的制作方法

本发明涉及一种真空绝热材料，尤其涉及一种真空绝热板。

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JP3712129A中公开了一种真空绝热材料通过向玻璃绒中喷洒0-7.0%质量分数的水，在250℃-450℃下进行压制成型。

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。

日本专利JP3580315A中公开了一种真空绝热材料，设置压制成型的温度为芯材刚刚开始变形的温度，热塑性变形温度以下进行。

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，提供一种真空绝热板，具有较高的强度、保温效果优良的真空绝热板，特别是析出的电解质固体颗粒填充或附着在玻璃纤维骨架上，能显著降低芯材的孔径，当真空绝热板内气压升高时，气体对流降低，从而有效提高了真空绝热板的使用寿命，同时，在一定程度上提高了真空绝热材料的绝热性能，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板，包括芯材，所述芯材包括纤维化加工后的玻璃纤维，对玻璃纤维均匀喷涂电解质溶液后，再进行恒温加热和加压处理，其特征在于，电解质溶液占相对于玻璃纤维的7.2 wt %-18.0wt %，恒温加热温度为芯材热塑性变形温度0℃-150℃以上。

进一步地，所述电解质溶液进行恒温加热时溶剂蒸发，电解质固体颗粒析出附着或填充在玻璃纤维上，其中电解质溶液为氯化钠、氯化钙、氯化钾、氯化镁、硝酸钠、硝酸钙、硝酸镁、硫酸钠、硫酸镁、硫酸钾中任意一种或者任意两种，电解质固体颗粒直径不大于玻璃纤维的平均直径。

进一步地，其中芯材热塑性变形温度为500℃，选取加热温度为500℃-650℃。

进一步地，由上述方法制备的真空绝热板，所述真空绝热板的芯材是由析出的电解质固体颗粒附着或填充在玻璃纤维骨架中的成形体。

上述的真空绝热板可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）不使用粘结剂，一方面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；另一方面，粘结剂的添加虽然可以一定程度上增加芯材的强度，但是工人操作过程中粘结剂添加量不易控制，容易造成玻璃棉毡表面不平整，进而使得后续工作操作繁琐，同时，厚度表面不平整下的真空绝热板性能也不稳定。

（2）芯材中采用了合适比例的电解质溶液，获得较强的芯材强度，进而芯材装入外包覆阻气膜时可操作性提高。

（3）提高了常规恒温加热的温度，设置为热塑性变形温度以上，芯材表面部分纤维发生断裂或粉化，提高了芯材压制后的平整性，便于后续工序热熔胶的涂覆。

（4）析出的电解质固体颗粒填充或附着在玻璃纤维骨架上，能显著降低芯材的孔径，当真空绝热板内气压升高时，气体对流降低，从而有效提高了真空绝热板的使用寿命。

附图说明

图1是本发明真空绝热材料生产流程图

图2是本发明芯材内部剖面图

附图说明 1、雾化装置 2、电解质溶液 3、玻璃棉毡 4、高温箱 5、压机（施加厚度方向压力） 31、玻璃纤维 32、玻璃纤维 21、电解质固体颗粒。

具体实施方式

本发明的真空绝热板包括内部芯材和外覆薄膜，其中真空绝热板内部芯材主体为玻璃棉毡。电解质溶液为无机盐固体颗粒溶于水获得的水溶液，可以选为氯化钠溶液、氯化钾溶液、氯化钙溶液、氯化镁溶液、硫酸钠、硫酸钾、硝酸钠、硫酸镁，硝酸钙、硝酸镁、且不局限于上述溶液一种，可以为常规的无机电解质溶液，也可以为其中的任意两种的组合。

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

玻璃棉毡3经过纤维化成型后获得玻璃纤维，将电解质溶液2，例如氯化钠溶液通过雾化装置1雾化处理后均匀喷洒在玻璃棉毡3上，其中选取电解质溶液为玻璃棉毡的8.0wt%-10.0wt %，然后通过压机5和高温箱4对玻璃棉毡3进行恒温加热和加压，加压沿着玻璃棉毡厚度方向，其中加热温度设置在热塑性变形温度以上，例如芯材的热塑性变形温度为500℃，选取加热温度为550℃-650℃，优选为600℃。在整个加压和恒温加热过程中，电解质颗粒和玻璃纤维的形态均没有发生塑性变形。玻璃纤维31、玻璃纤维32与电解质固体颗粒21具有明显的微观界面，析出的电解质固体颗粒21直径不大于玻璃纤维的平均直径。

实施例2

玻璃棉毡3经过纤维化成型后获得玻璃纤维，将电解质溶液2，例如氯化钙溶液通过雾化装置1雾化处理后均匀喷洒在玻璃棉毡3上，选取电解质溶液为玻璃棉毡的7.2wt%-8.0wt%，然后通过压机5和高温箱4对玻璃棉毡3进行恒温加热和加压，加压沿着玻璃棉毡厚度方向，其中加热温度设置在热塑性变形温度以上，例如芯材的热塑性变形温度为500℃，选取加热温度为500℃-600℃，优选为550℃。玻璃纤维31、玻璃纤维32与电解质固体颗粒21具有明显的微观界面，析出的电解质固体颗粒21直径不大于玻璃纤维的平均直径。

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。