本實用新型涉及采光隔熱材料領域，尤其涉及一種一體化輕質采光隔熱組件。

背景技術：

中空板，如PC中空板、PMMA中空板等，具有高透明度、輕質、高強、抗沖擊、化學惰性、制造工藝簡單等特性，可以代替玻璃用于建筑門窗、圍護結構等采光和裝飾領域。隨著我國經濟的高速發(fā)展，人們對生活質量的要求越來越高，建筑門窗面積越來越大，建筑門窗已從過去單純用于采光和裝飾，逐漸向安全、保溫隔熱、隔音降噪、控制光線等方向發(fā)展。

氣凝膠是一種由納米級顆粒堆積而成的、具有納米級孔洞的輕質固體材料，因此具有極高的孔隙率、比表面積，優(yōu)異的化學穩(wěn)定性和不燃性，表現出優(yōu)異的輕質、透光、隔熱、保溫、隔音、防火、抗沖擊性能；將氣凝膠與中空板結合有望制得具有輕質、高強、保溫隔熱、隔音、抗沖擊等性能的采光組件。

技術實現要素：

基于此，有必要提供一種一體化輕質采光隔熱組件。

一體化輕質采光隔熱組件，主要由中空板、密封件、氣凝膠構成，所述氣凝膠填充于所述中空板的空腔中，所述中空板的空腔開口處用所述密封件密封。

在其中一個實施例中，所述中空板和所述密封件的材質包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環(huán)己烷二甲醇酯、氟化乙烯丙烯共聚物、雙烯丙基二甘醇碳酸脂聚合物；所述中空板和所述密封件包括設置有通氣口的密封件。

在其中一個實施例中，所述中空板的內部具有一個或多個空腔，所述空腔的形狀包括三棱柱、四棱柱、六棱柱、八棱柱、圓柱體。

在其中一個實施例中，所述氣凝膠為氣凝膠板材、氣凝膠顆?；驓饽z粉體，所述氣凝膠顆粒包括具有對稱、規(guī)則形狀的氣凝膠顆粒，所述對稱、規(guī)則形狀包括正四面體、正六面體、正八面體、正十二面體、正二十面體。

一體化輕質采光隔熱組件的制備方法，包括以下步驟：（1）中空板填充，將所述氣凝膠填充于所述中空板的空腔中；（2）中空板封口，在步驟（1）的中空板的開口處放置密封件，密封。

在其中一個實施例中，所述步驟（1）中，還包括振動密實處理，所述振動密實處理為將所述氣凝膠填充于所述中空板的空腔中時和/或將所述氣凝膠填充于所述中空板的空腔中后，采用振動密實裝置對氣凝膠進行振動密實處理，所述振動密實裝置為機械式振動器、氣動式振動器、液壓式振動器、超聲波振動、電磁式振動器中的一種或多種，所述振動密實裝置的振動模式為垂直式或水平式或復合式。

在其中一個實施例中，所述步驟（2）在真空環(huán)境中進行；所述步驟（2）之后，包括抽真空步驟，具體為利用所述中空板或所述密封件的通氣口對所述中空板的空腔進行抽真空處理；所述步驟（2）之后，包括惰性氣體添加步驟，具體為利用所述中空板或所述密封件的通氣口向中空板的空腔中添加惰性氣體。

在其中一個實施例中，所述步驟（1）之前或所述步驟（2）之后，包括貼膜步驟；所述貼膜步驟為在所述中空板的表面黏貼勻光膜、紫外線吸收膜、防眩目膜、低輻射膜、熱致變色膜、電致變色膜中的一種或多種。

在其中一個實施例中，所述步驟（2）中，所述密封為利用密封膠將密封件與中空板密封，所述密封膠包括硅酮膠、聚硫膠、丁基膠、水和硅酸鈉、硅酸鉀水合物。

上述一體化輕質采光隔熱組件具有輕質、高強、制備工藝簡單特性以及優(yōu)異的絕熱性和透光性，適用于綠色建筑和超低能耗建筑，特別是高層建筑、超高層建筑的門窗、幕墻玻璃、室內間隔和采光屋頂等領域，尤其適用于既有建筑的門窗、幕墻改造。

附圖說明

圖1為本實用新型的一體化輕質采光隔熱組件的立體圖；

圖2為本實用新型的另一一體化輕質采光隔熱組件的立體圖；

圖3為本實用新型的另一一體化輕質采光隔熱組件的立體圖；

圖4為本實用新型的另一一體化輕質采光隔熱組件的立體圖；

圖5為本實用新型的另一一體化輕質采光隔熱組件的立體圖；

其中，1—中空板，2—密封件，3—氣凝膠，11—中空板的面板，12—中空板的間隔板。

具體實施方式

為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似改進，因此本實用新型不受下面公開的具體實施的限制。

本實用新型的一體化輕質采光隔熱組件的一種實施例，主要由中空板1、密封件2、氣凝膠3構成；所述氣凝膠3填充于所述中空板1的空腔中，所述中空板1的空腔開口處用所述密封件2密封。

如此，本實用新型的一體化輕質采光隔熱組件具有優(yōu)異的輕質、高強、隔熱保溫、隔音降噪、漫射透光、抗風壓等特性。

本實施例中，所述中空板和所述密封件的材質可以為聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環(huán)己烷二甲醇酯、氟化乙烯丙烯共聚物、雙烯丙基二甘醇碳酸脂聚合物中的一種或多種；所述中空板和所述密封件可以設置通氣口。

如此，具有透明、高強、輕質特性的材料均適用于本實用新型的中空板；在中空板和密封件上預留通氣口可以對中空板的空腔進行抽真空處理或填充惰性氣體處理。

本實施例中，所述中空板的內部具有一個或多個空腔；所述空腔的形狀可以為三棱柱、四棱柱、六棱柱、八棱柱、圓柱體中的一種或多種；所述相鄰空腔之間可以設置通孔。

此外，所述空腔的形狀可以但不限于是上述形狀。

如此，本實用新型的中空板1的內部可以具有一個空腔，如圖2所示；中空板1可以具有多個空腔，空腔的形狀為四棱柱，如圖1和3所示；中空板1可以具有多個空腔，空腔的形狀為三棱柱，如圖4所示；中空板1的內部具有多個空腔，空腔的形狀為四棱柱，空腔與空腔之間可以是相互分離的，如圖5所示；本實用新型中的中空板的空腔之間還可以設有微小通孔，這樣有利于簡化抽真空處理工藝和填充惰性氣體工藝。

本實施例中，所述氣凝膠為氣凝膠板材、氣凝膠顆粒或氣凝膠粉體；所述氣凝膠顆粒和所述氣凝膠粉體可以具有對稱、規(guī)則形狀；所述對稱、規(guī)則形狀可以為正四面體、正六面體、正八面體、正十二面體、正二十面體中的一種或多種。

此外，本實用新型的氣凝膠優(yōu)選具有透光特性的SiO₂氣凝膠。

如此，根據用途選擇合適的氣凝膠形狀和尺寸大小，調控本實用新型的采光隔熱組件的采光、透光特性。

一體化輕質采光隔熱組件，包括以下步驟：（1）中空板1填充，將所述氣凝膠3填充于所述中空板1的空腔中；（2）中空板1封口，在步驟（1）的中空板1的開口處放置密封件2，密封。

此外，本實用新型的中空板可以通過擠塑、吹塑等成型工藝制得，制備工藝簡單，生產效率高；中空板1主要由面板11和支撐板12組成，面板11和支撐板12是一體化結構；面板11和支撐板12的厚度可以根據需要調整。

如此，本實用新型的一體化輕質采光隔熱組件的制造工藝簡單，實用，用途廣泛，特別適合工業(yè)化生產。

本實施例中，所述步驟（1）中，還可以包括振動密實處理，所述振動密實處理為將所述氣凝膠填充于所述中空板的空腔中時和/或將所述氣凝膠填充于所述中空板的空腔中后，采用振動密實裝置對氣凝膠進行振動密實處理；所述振動密實裝置為機械式振動器、氣動式振動器、液壓式振動器、超聲波振動、電磁式振動器中的一種或多種；所述振動密實裝置的振動模式為垂直式或水平式或復合式。

如此，通過振動密實裝置的振動，使得氣凝膠顆?；驓饽z粉體之間空隙均勻，可以防止顆粒、粉體架空造成空隙不均勻，中空板腔體填料不滿的情況出現，而且，在填料的同時振動，有利于氣凝膠顆粒的加速填充，防止進料口堵塞的情況出現。

本實施例中，所述步驟（2）可以在真空環(huán)境中進行；所述步驟（2）之后，還可以包括抽真空步驟，具體為利用所述中空板或所述密封件的通氣口對所述中空板的空腔進行抽真空處理；所述步驟（2）之后，還可以包括惰性氣體添加步驟，具體為利用所述中空板或所述密封件的通氣口向中空板的空腔中添加惰性氣體。

如此，在真空環(huán)境下進行氣凝膠填充或者對中空板的空腔進行抽真空處理可以提高氣凝膠顆?；驓饽z粉體的堆積密度，減少由于空氣存在而產生的對流輻射傳熱，進一步提高本實用新型的一體化輕質采光隔熱組件的保溫隔熱性能；在中空板中填充惰性氣體，可以降低其熱傳遞，進一步提高本實用新型的一體化輕質采光隔熱組件的保溫隔熱性能。

本實施例中，所述步驟（1）之前或所述步驟（2）之后，還可以包括貼膜步驟；所述貼膜步驟為在所述中空板的表面黏貼勻光膜、紫外線吸收膜、防眩目膜、低輻射膜、熱致變色膜、電致變色膜中的一種或多種。

如此，黏貼勻光膜，可以打亂光線的出射角度，柔化光源并使光線均勻化；黏貼紫外線吸收膜，可以顯著降低紫外線射入中空板的量，一方面避免中空板老化變色，一方面降低紫外線射入建筑的量；黏貼防眩目膜，可以避免直射光進入建筑，減少入射光對人眼的刺激；黏貼低輻射膜可以降低太陽光，特別是紅外線進入一體化輕質采光隔熱組件，進一步提高本實用新型的一體化輕質采光隔熱組件的隔熱性能；黏貼熱致變色膜可以智能調節(jié)光線進入建筑物的量，達到雙向調控太陽光線進入的目的；黏貼電致變色膜可以人工調節(jié)采光隔熱組件的顏色。

本實施例中，所述步驟（2）中，所述密封可以為利用密封膠將密封件與中空板密封；所述密封膠可以為硅酮膠、聚硫膠、丁基膠、水和硅酸鈉、硅酸鉀水合物中的一種或多種。

如此，提高本實用新型的一體化輕質采光隔熱組件的密閉性，提高使用壽命。

上述一體化輕質采光隔熱組件具有輕質、高強、制備工藝簡單特性以及優(yōu)異的絕熱性和透光性，適用于綠色建筑和超低能耗建筑，特別是高層建筑、超高層建筑的門窗、幕墻玻璃、室內間隔和采光屋頂等領域，尤其適用于既有建筑的門窗、幕墻改造。

下面為具體實施例部分。

實施例1

采用以下步驟制備一體化輕質采光隔熱組件：

（1）向具有多個四棱柱空腔組成的中空PC板（如圖1所示）中填充SiO₂氣凝膠顆粒，其中，中空PC板的面板的厚度為6mm，支撐板的厚度為4mm，四棱柱腔體的尺寸為20×10×1200mm，中空PC板的尺寸為800×1200×22mm，腔體之間具有細小的通氣口，SiO₂氣凝膠顆粒的平均粒徑為2mm，填充SiO₂氣凝膠顆粒的同時進行復合振動密實處理，之后放置密封件，并且使用硅酮膠密封；

（2）在密封件上設置通氣口，對中空PC板進行抽真空處理，然后在中空PC板的太陽光入射面的外側黏貼紫外線吸收膜，得到一體化輕質采光隔熱組件。表1為實施例1的一體化輕質采光隔熱組件的性能指標。

表1 實施例1的采光隔熱組件的性能指標

實施例2

采用以下步驟制備一體化輕質采光隔熱組件：

（1）向具有多個四棱柱空腔組成的兩壁中空PMMA板（如圖5所示）中填充SiO₂氣凝膠顆粒和SiO₂氣凝膠板材，其中，中空PMMA板的面板的厚度為8mm，支撐板的厚度為4mm，四棱柱腔體的邊長為20mm×10mm×300mm，腔體之間設置細小通孔，每個腔體有一個敞口，由于填充氣凝膠板材的采光隔熱組件的可以透像和透光，填充氣凝膠顆粒和氣凝膠粉末的采光隔熱組件可以采光，該實施例根據設計圖案向每個長方體空腔中填充SiO₂氣凝膠顆粒和SiO₂氣凝膠板材，SiO₂氣凝膠顆粒的平均粒徑為2mm，填充SiO₂氣凝膠顆粒的同時，使用機械式振動器進行復合振動密實處理，之后放置密封件，并且使用硅酮膠密封；

（2）在中空PMMA板的太陽光入射面的外側黏貼紫外線吸收膜，得到一體化輕質采光隔熱組件。表2為實施例2的一體化輕質采光隔熱組件的性能指標。

表2 實施例2的采光隔熱組件的性能指標

實施例3

采用以下步驟制備采光隔熱組件：

（1）向具有1個空腔組成的中空PC板（如圖2所示）中填充SiO₂氣凝膠塊體，SiO₂氣凝膠塊體的尺寸與四棱柱空腔的尺寸一致，其中，中空PC板的面板的厚度為6mm，中空PC板的尺寸為800×1200×24mm，填充SiO₂氣凝膠塊體后放置密封件，并且使用丁基膠密封；

（2）在中空PC板的太陽光入射面的外側黏貼紫外線吸收膜，之后將填充體放置于步驟（1）的空腔中，得到一體化輕質采光隔熱組件。表3為實施例3的采光隔熱組件的性能指標。

表3 實施例3的采光隔熱組件的性能指標

上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。