[发明专利]一种蜂窝内嵌结构真空绝热板及制备方法

说明书

本发明提供了一种蜂窝内嵌结构真空绝热板及制备方法，特征在于包括蜂窝结构材料、内嵌材料、内置真空绝热板、高阻隔薄膜袋和吸气剂；蜂窝结构材料为拓扑多边型蜂窝型胞元结构；内嵌材料由纤维、颗粒或纤维与颗粒混合材料复合而成，并内嵌于蜂窝胞元中；内置真空绝热板处于蜂窝结构材料内部，四周被蜂窝结构包裹；高阻隔薄膜袋为外部封装材料将蜂窝内嵌结构包裹其中并抽真空，吸气剂处于高阻隔薄膜袋与蜂窝内嵌结构材料之间。该产品具有优异的机械强度，并且在产品发生漏气时不会导致膜材鼓起、导热系数升高等现象，扩大了产品的使用范围和使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种蜂窝内嵌结构真空绝热板，特别是涉及一种蜂窝内嵌结构真空绝热板及制备方法。

背景技术

能源危机是当前全球性问题，开源节流、提高能源的利用率是应对能源危机的重要举措。高能耗已成为恶化生态环境、制约经济发展的重大瓶颈。玻璃棉、岩棉、陶瓷纤维等无机材料和聚苯乙烯、聚氨酯等有机材料被广泛用作为建筑、交通运输等领域的保温材料。目前传统保温材料存在的问题是，保温性能低下，不能满足国家节能减排的规划需求。真空绝热板(Vacuum insulation panel,VIP)利用真空实现无对流空气，使其成为目前保温性能最优异的保温材料。

Chen等人在文章《Preparation and characterization of vacuum insulationpanels with super-stratified glass fiber core material》中阐明，采用干法工艺制备的VIP可以有效地降低导热系数并节约成本，但干法芯材的结构存在一定的不均匀性。发明专利“真空绝热板”(201410715032.X)提出了上下表面不同膜材复合的真空绝热板，芯材为玻璃纤维，该结构的优点是可以通过结构优化防止热桥现象发生。发明专利“一种带有真空绝热板的保温隔热板”(201510010451.8)提出了多孔泡沫复合真空绝热板，该结构的特点是可以一定程度上提高VIP的机械强度。但目前大部分VIP存在的问题是一旦膜材发生漏气，VIP整体结构会发生鼓起，与此同时，采用纤维作为芯材致使VIP的整体强度不够，限制了真空绝热板在很多领域的应用。

针对目前VIP存在的问题，本发明设计了蜂窝内嵌结构真空绝热板，该材料以蜂窝内嵌结构内部安放内置真空绝热板为芯材，蜂窝胞元内部填充纤维、颗粒或者它们的混合物。该结构的优点是使得VIP的整体强度提高，发生漏气时产品不会发生鼓起。通过对结构的优化，可以扩大VIP的使用范围。

发明内容

为了克服现有的真空绝热板漏气鼓起问题，有效提高真空绝热板的强度，同时尽可能降低导热系数。本发明提供的一种蜂窝内嵌结构真空绝热板，包括蜂窝结构材料、内嵌材料、内置真空绝热板、高阻隔薄膜袋和吸气剂；蜂窝结构材料为拓扑多边型蜂窝型胞元结构；内嵌材料由纤维、颗粒或纤维与颗粒混合材料复合而成，并内嵌于蜂窝胞元中；内置真空绝热板处于蜂窝结构材料内部，四周被蜂窝结构包裹；高阻隔薄膜袋为外部封装材料将蜂窝内嵌结构包裹其中并抽真空，吸气剂处于高阻隔薄膜袋与蜂窝内嵌结构材料之间。

作为改进，所述蜂窝结构为芳纶纸蜂窝、玻璃纤维蜂窝中得任一种，蜂窝胞元结构可以是圆形、矩形、六边形或异形结构，蜂窝结构材料得重量比占整个复合材料的5-50wt％。

作为改进，所述内嵌材料为纤维与颗粒混合材料时，纤维含量为70-99.5wt％，颗粒含量为0.5-30wt％；纤维为玻璃纤维、陶瓷纤维、岩棉纤维、矿物纤维中任一种或多种的组合结构；颗粒包含1-25wt％骨架颗粒、0.5-10.8wt％散光粉和2.0-6.5wt％遮光粉；骨架颗粒为微硅粉、二氧化硅粉末中至少一种；散光粉为钛白粉、氧化铁、氧化铝、碳黑中的一种或多种的组合结构，遮光粉为分子量为35000-50000的聚氯乙烯颗粒。

作为改进，所述散光粉为钛白粉和氧化铁的组合物，其中氧化铁和钛白粉的质量比为(1～3):(0.1～1)。