[发明专利]包含外部蒸汽渗透性泡沫体隔热材料的建筑结构体和用于将建筑结构体隔热的方法

说明书

交叉引用说明

本申请要求2008年1月23日提交的美国临时申请61/022,915的权益。

发明背景

发明领域

本发明涉及蒸汽渗透性泡沫体，使用这种泡沫体对包含这种隔热材料的建筑和建筑结构体隔热的方法。

相关技术的描述

在现有的建筑结构体中需要提高热绝缘程度，而且在建筑结构体中不引起蒸汽积累和冷凝。

2002年的欧洲节能方针要求提高在欧洲成员国家的许多建筑结构体的隔热值，以降低能耗。但是，关键的是在不增加建筑结构体内的蒸汽冷凝的可能性的情况下对这些建筑结构体增加隔热性。建筑结构体内的蒸汽冷凝可能引起建筑结构体组成部分的霉菌、发霉和腐烂。因此，对现有房屋的任何隔热性的增加都应当具有必需的蒸汽渗透性。

还适宜的是附加的隔热材料具有高的压缩强度，同时具有所需的蒸汽渗透性水平。将附加的隔热材料安装到现有的建筑结构体中有利地包括将隔热材料应用到建筑结构体，特别是屋顶结构体的外部，从而不干扰居住在建筑结构体内的能力。因此，隔热材料应适宜地具有足够的渗透性以避免建筑结构体内的蒸汽冷凝，同时具有足够的压缩强度以支撑材料的重量以及施用隔热材料的工人，而使其不受损伤。

典型地，提高聚合物泡沫体的蒸汽渗透性，则降低泡沫体的压缩强度。类似地，提高蒸汽渗透性可能导致更低的压缩强度和更高的热导率。因此，仍然未知的是，使用热塑性泡沫体是否可以实现这样的隔热泡沫体的目的，该隔热泡沫体具有足够高的压缩强度以支撑材料和工人，而使其不损伤，并且具有适宜的热导率和水蒸汽渗透率。

美国专利申请US2005/0055973公开了一种隔热结构体，其具有立柱(stud)、内部和外部覆材以及在立柱之间的隔热部件。外部覆材可以是泡沫体。但是，该参考文献没有描述泡沫体的性能。在立柱之间的隔热材料也可以是泡沫体，其优选可高度渗透蒸汽，对于5英寸(127mm)厚的部分，具有在约7至13perms 565ng/(Pa*s*m²)的蒸汽渗透性。这样的蒸汽渗透性对应相对于空气为约2.1-3.8mu的渗透性。

美国专利(USP)5996289和USP 6145255公开了拱腹通风系统，其可以包括开孔泡沫体以允许通风，同时防止虫子进入到阁楼空间。不清楚的是，这些专利的泡沫体是刚性的还是柔性的。此外，在这些拱腹应用中的泡沫体适宜地具有高的热导率(低隔热值)以防止将热捕获在阁楼空间中。

英国专利(GB)1396182和GB 1396582公开了适合于需要蒸汽传输的应用中使用的开孔泡沫结构体。泡沫体由将聚合物溶解在溶剂中的溶液制备。GB 1396182实现了具有95％空隙体积(和约50千克/立方米(kg/m³)的密度)的实例，条件是聚合物组合物具有约1g/cm³的比重，即，是“韧性的”。但是，具有98％的空隙体积(约20kg/m的密度)的另一个实例是″软而可压缩的″。因此，清楚的是，降低这些泡沫体的密度，使得它们的压缩强度降低。因此，不清楚的是，密度低于48kg/m³的泡沫体将具有怎样的压缩强度。此外，没有论述这些泡沫体的热导率或蒸汽渗透性的测量。

澳大利亚专利申请AU2006203389公开了穿孔的泡沫体片材，其适用于需要水分渗透性的隔热材料。该参考文献公开了在孔尺寸和可能在其它性能不同的泡沫体的7个实施方案。一种泡沫体具有孔结构，其孔形状为圆柱形的，直径在约8mm至25mm之间。具有这种大的孔尺寸的泡沫体将具有差的隔热性能，其原因是通过孔的热的对流高。在该参考文献中的另一种类型的泡沫体是闭孔型泡沫体，其具有低于0.1mm的平均孔尺寸并且是柔性的，且能够卷起。

发明简述

本发明是令人惊奇地发现一种这样的泡沫体的结果，该泡沫体特别良好地适用于将建筑结构体隔热，特别是对建筑结构体的反向-隔热(retro-insulating)，因为泡沫体同时具有高得足以使水蒸汽从建筑结构体逸出的蒸汽渗透性，同时还具有对于用作隔热体足够低的热导率和足以在安装中支撑材料和工人的压缩强度。