[发明专利]粘流态粘接的树脂薄膜气凝胶复合保温材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种粘流态粘接的树脂薄膜‑气凝胶复合保温材料及其制备方法，粘流态粘接树脂薄膜‑气凝胶复合保温材料包括基材、二氧化硅气凝胶、表面覆盖树脂薄膜，通过将基材、二氧化硅气凝胶、表面覆盖树脂薄膜加热到基材和表面覆盖树脂薄膜的粘流态温度实现基材、二氧化硅气凝胶、表面覆盖树脂薄膜的热熔粘接。由于本发明技术的本质是利用二氧化硅气凝胶熔点高，树脂薄膜粘流态温度低的特性，实现无化学添加剂，无化学反应的粘接，解决二氧化硅气凝胶材料难以成形的问题。本发明具有环保、易加工、成本低廉、易于推广的优点，可应用于服装、建筑保温、农业、保温包装等领域。

技术领域

本发明涉及粘流态粘接的树脂薄膜-气凝胶复合保温材料及其制备方法。

背景技术

树脂薄膜是树脂制成的薄膜，具有很多优良的性能, 如质轻、柔软、延展性好、隔水等。广泛地应用于农业、服装、食品、医药、化工、电子、产品包装、建筑等领域，这些产品都给人们生活带来了极大的便利。以农业为例，树脂薄膜可作为地膜、大棚膜为北方寒冷地区冬季种植提供了可能。以服装为例，树脂薄膜可直接作为服装面料或与服装面料复合制造服装。

二氧化硅气凝胶是迄今为止已知的最轻的固体材料和性能最好的保温材料，其孔径尺寸低于常压下空气分子平均自由程，因此在气凝胶空隙中空气分子近似静止，从而避免了空气的对流传热，而气凝胶极低的体积密度及纳米网格结构的弯曲路径也阻止了气态和固态热传导，趋于“无穷多”的空隙壁可以使热辐射降至最低。这三方面共同作用，几乎阻断了热传递的所有途径，使气凝胶达到其他材料无法比拟的绝热效果，甚至远低于常温下空气0.023W/m.K的导热系数，可以达到0.013 W/m*Κ以下。

同时二氧化硅气凝胶也是气凝胶产品中成本最低，产品化程度最高的产品。目前市场上二氧化硅气凝胶原料以粉体为主，但二氧化硅气凝胶要应用到生产生活场景中，需要对应的从粉体到成型的过程。常见的以气凝胶加玻璃纤维的气凝胶毡，气凝胶与树脂的气凝胶塑料产品为主。采用玻璃纤维-气凝胶复合材料，由于玻璃纤维直径很细，在加工和应用过程中容易对人体皮肤和肺部产生危害。采用树脂原料与气凝胶复合进行传统的树脂加工工艺，由于气凝胶抗压能力较差，在树脂成型的挤出、注塑、模压过程中会失去大量孔隙导致气凝胶各项性能指标急剧下降。

树脂薄膜属于非晶聚合物的一种，常温下为玻璃态分子链和分子链段都不能运动呈现为固体形式，通过对树脂薄膜进行加热首先由玻璃态转变为高弹态，高弹态的树脂薄膜在外力作用下会产生变形撤出外力后仍可恢复原来的形貌，如继续加热树脂薄膜将有高弹态转变为粘流态，粘流态树脂由于分子链可以运动因此表现出粘流特性，树脂薄膜在粘流态时整体可变形并流动。

而通过粘流态粘接的树脂薄膜-气凝胶复合保温材料及其制备方法，结合了二氧化硅气凝胶的极佳的保温隔热优势，同时拥有了树脂薄膜的柔软、延展性好等性能特点。拥有如下原理性优点：

1.本发明所述粘流态粘接的树脂薄膜-气凝胶复合保温材料及其制备方法采用树脂物理加热到粘流态与二氧化硅气凝胶进行物理粘接，没有化学反应及易挥发性粘接剂，因此具有良好的环保效果。

2.本发明所述粘流态粘接的树脂薄膜-气凝胶复合保温材料及其制备方法，可应用于任意现有市售树脂薄膜产品上，因此具有普适性强，应用范围广的优势。

3.本发明所述粘流态粘接的树脂薄膜-气凝胶复合保温材料及其制备方法通过采用二氧化硅气凝胶的极佳的保温性能对树脂薄膜的保温性能进行进一步增强，因此具有很好的性能提升作用。

4.本发明所述粘流态粘接的树脂薄膜-气凝胶复合保温材料及其制备方法，具有设备结构简单、工艺简单的特点因此具有低成本的推广优势。

5.本发明所述粘流态粘接的树脂薄膜-气凝胶复合保温材料应用于保温包装领域，可大幅提高保温箱、保温袋的保温效果，同时可制备超薄的保温包装材料，进而节省物流空间，减少物流成本并提高保温包装材料的便携性。