[发明专利]包含聚合物基体和嵌入其中的颗粒的复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及包含聚合物基体和嵌入聚合物基体中的颗粒(granule)或成型体(shape)的复合材料，所述聚合体基体包含一种或多种聚合物，所述颗粒或成型体优选在嵌入后具有至少一个相对于周围环境封闭的空腔，并且其中存在相对于标准气压呈1bar(100kPa)的负压，涉及用于制备该复合材料的方法，以及该复合材料作为隔热材料的用途。

背景技术

隔热技术的现状是真空隔热板(VIP)，其通过使用气密性板材包封(envelop)多孔芯材-例如压实的热解法二氧化硅(Aerosil)、纤维毡或开孔泡沫-然后进行抽真空而进行制造。这些板材可带来极佳的隔热性(可以实现按照DIN 52612在10°C下确定的<3.5*10^-3W*m^-1*K^-1的导热性)，但如果气密性板受损，则隔热效果明显变差。因此，需使用特别理想的尺寸制造隔热板，并以受保护的方式安装(http://www.va-q-tec.com/)。此外，所述板材一般具有有限的隔离密封性质，因此在隔离效果上也存在或多或少的与快速老化有关的劣化。

相反地，硬质聚氨酯泡沫具有非常好的加工性质。由该材料制成的隔热板可切割成任意尺寸，或者该泡沫可直接制成待填充的空腔。后述过程在制冷设备(冰箱)的情况下是特别常见的。但由于达到约20*10^-3W*m^-1*K^-1的最低导热率(http://www.waermedaemmstoffe.com/)，其隔热性能远低于真空隔热性能。

目前越来越受关注的能量效率和气候保护的主题核心，最少也是在制冷设备制造商中产生更多的对于显著的效率激增的新型解决方案的兴趣，其特别是使用VIP来改善隔热。目前讨论中的解决方案设想将VIP和硬质PU泡沫组合使用；即将隔热板插入内衬里和板-钢外皮之间的空腔中，然后用PU在周围发泡。以此方式，可非常大地保留冰箱已有的制造工艺(http://www.appliancedesign.com/Articles/Article_Rotation/BNP_GUID_9-5-2006_A_10000000000000893355)。

在建筑物隔热的情况下，VIP的使用明显更困难，原因在于它们不能被切成一定尺寸，并且当气密性外皮受损时，其失去其作用，而隔热板需要不同的尺寸和形状。此外，在建筑领域中，寿命要求一般高得多。

因此，本发明的一个目的是提供隔热材料，其结合了真空隔热板最佳的绝缘性和聚氨酯泡沫已有的多方面的可加工性。

出人意料地是，已发现其中已嵌入经抽空的颗粒或(一般而言的)成型体的聚合物基体实现了该目的。

发明内容

本发明由此提供复合材料，其包含聚合物基体和嵌入所述聚合物基体中的颗粒和/或成型体的复合材料，所述聚合体基体包含一种或多种聚合物，所述颗粒或成型体优选在嵌入后具有至少一个相对于周围环境封闭的空腔，并且其中存在相对于标准气压呈1bar(100kPa)的负压。

本发明还提供了用于制备本发明的复合材料的方法，其中将用于制备聚合物基体的材料与颗粒和/或成型体混合，所述颗粒或成型体优选在嵌入后具有至少一个相对于周围环境封闭的空腔，并且其中存在相对于标准气压呈1bar(100kPa)的负压，以及从该混合物产生其中嵌入颗粒的聚合体基体。

此外，本发明还提供本发明的复合材料或根据本发明可得到的复合材料作为隔热材料的用途、以及包含本发明的复合材料或包含根据本发明可得到的复合材料的制品。

具体实施方案

本发明的复合材料的优点在于它们可以实际任何可想象的形状和尺寸进行制造。此外，本发明的复合材料可切割成任何想要的尺寸和形状，而在它们良好、特别的隔热性质上没有大的损失。因此，可以比现有技术中已知的真空隔热板本质上更多样化的方式使用本发明的复合材料，但同时提供比纯PU泡沫隔热材料更好的隔热性。

进而，本发明的复合材料的优点在于它们具有小于18*10^-3W*m^-1*K^-1的导热率(按照DIN 52612，在10°C测定)。