本發(fā)明涉及防火、阻燃、隔熱、絕緣、智能熱失控管理材料領(lǐng)域，具體一種防火隔熱功能復(fù)合膜。

背景技術(shù)：

1、隨著海洋裝備、建筑、石化、管道等對(duì)防火要求越來越高，新能源設(shè)備、貯能設(shè)備、可穿戴設(shè)備的小型及微型化，設(shè)備使用過程中由于過熱、碰撞、高溫、火災(zāi)等引起的連續(xù)、快速放熱等熱失控安全問題，會(huì)造成建筑及設(shè)備的受損、失火、爆炸，甚至威脅人員生命。若將防火材料、隔熱材料施涂于不同基材表面，可以臨時(shí)保護(hù)可燃基材，延遲基材失火、燃燒，并可有效降低建筑物表面及內(nèi)部的溫度，在工業(yè)、民用、軍工等行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。

2、專利cn202120498466.4介紹了一種動(dòng)力電池防火隔熱總成，包括隔熱套、耐火套、隔熱涂料層，具備防火隔熱效果較好的優(yōu)點(diǎn)。專利cn202111431510.0介紹了一種一種閉孔氣凝膠微球及其制備方法、隔熱涂料及其制備方法以及隔熱涂膜，達(dá)到了獲得閉孔空心氣凝膠微球、降低表面張力對(duì)孔徑的影響、提高抗壓強(qiáng)度以及提高隔熱效率的技術(shù)效果。

3、但現(xiàn)有技術(shù)中提供的隔熱膜層，難以在不同的溫度環(huán)境下實(shí)現(xiàn)快速散熱、隔熱等功能。對(duì)于需要在高于室溫、低于設(shè)定溫度時(shí)，基材需要快速散熱；當(dāng)溫度繼續(xù)升高超過設(shè)定溫度或發(fā)生火災(zāi)時(shí)，建筑或設(shè)備發(fā)生熱失控時(shí)，需要基材表面及時(shí)防火、隔熱，同時(shí)避免由于熱失控導(dǎo)致毗鄰建筑或設(shè)備受損、保護(hù)人員安全。目前少見相關(guān)材料報(bào)道，本發(fā)明擬提供具有這樣功能的復(fù)合膜，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明涉及一種防火隔熱功能復(fù)合膜，具有智能防火隔熱功能，是針對(duì)防火、隔熱、熱失控管理所存在上述問題，通過逐層貼膜、逐層噴涂、逐層刷涂、逐層輥涂、逐層淋涂、逐層浸涂等方式，將三層結(jié)構(gòu)的智能防火隔熱功能的復(fù)合膜附著在金屬、塑料、混凝土、電子產(chǎn)品、電池、精密設(shè)備等基材表面，實(shí)現(xiàn)智能防火隔熱的目的，并實(shí)現(xiàn)預(yù)定溫度下的及時(shí)散熱，隔熱功能。

2、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N防火隔熱功能復(fù)合膜，包括自粘層、多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層和保護(hù)層；所述自粘層形成于所述基材的表面，所述多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層形成于所述自粘層遠(yuǎn)離所述基材一側(cè)的表面上，所述保護(hù)層形成于所述多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層遠(yuǎn)離所述基材一側(cè)的表面上；所述多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層在不同的溫度下，可在開孔結(jié)構(gòu)和閉孔結(jié)構(gòu)之間自由切換，以改變所述多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層的熱導(dǎo)率。

3、進(jìn)一步，所述自粘層、所述多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層和所述保護(hù)層依序設(shè)置。

4、進(jìn)一步，所述多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層為具有多級(jí)微米-納米開孔結(jié)構(gòu)的孔結(jié)構(gòu)。

5、在一些實(shí)施例中，所述多級(jí)微米-納米開孔結(jié)構(gòu)無序地形成于該隔熱層中。

6、在一些實(shí)施例中，所述多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層的孔徑尺寸為1nm-100μm；

7、進(jìn)一步，所述多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層的孔徑尺寸為1nm-100μm。

8、進(jìn)一步，限定所述多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層至少含有100nm以下和1μm以上兩種尺寸的多孔結(jié)構(gòu)。

9、更進(jìn)一步，所述多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層在不同的溫度下，可在開孔結(jié)構(gòu)和閉孔結(jié)構(gòu)之間自由切換。

10、在一些實(shí)施例中，在一定環(huán)境溫度下，可使得所述多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層的熱導(dǎo)率從大于0.2w/(mk)降低到低于0.035w/(mk)，以實(shí)現(xiàn)隔熱的功能。

11、更進(jìn)一步，所述多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層當(dāng)溫度低于120℃時(shí)，多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層中的多級(jí)孔結(jié)構(gòu)為開孔結(jié)構(gòu)；當(dāng)溫度高于120℃或發(fā)生火災(zāi)時(shí)，多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層中的多級(jí)孔結(jié)構(gòu)的開孔結(jié)構(gòu)可轉(zhuǎn)換為閉孔結(jié)構(gòu)，使得多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層的熱導(dǎo)率從大于0.1w/(mk)降低到低于0.035w/(mk)。

12、進(jìn)一步，限定了所述保護(hù)層的表面為超疏水結(jié)構(gòu)，該表面與空氣接觸面的水接觸角大于150°。

13、在一些實(shí)施例中，當(dāng)基材溫度升高超過設(shè)定值或發(fā)生火災(zāi)時(shí)，所述自粘層自動(dòng)剝落，與基材之間形成空氣層。

14、更詳細(xì)地，當(dāng)基材溫度升高超過設(shè)定值或發(fā)生火災(zāi)時(shí)，自粘層自動(dòng)剝落，與基材之間形成空氣層，阻隔高溫或火焰；多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層的微納米多級(jí)孔結(jié)構(gòu)由開孔結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為閉孔結(jié)構(gòu)，，熱導(dǎo)率從大于0.1w/(mk)降低到低于0.035w/(mk)，與保護(hù)層協(xié)同作用，阻隔溫度傳遞，形成隔熱作用，復(fù)合膜實(shí)現(xiàn)從散熱功能到隔熱功能的轉(zhuǎn)變。

15、本發(fā)明所述的智能防火隔熱功能的復(fù)合膜，自粘層正反面均可牢固附著在金屬、非金屬、塑料、聚合物樹脂、混凝土、硅片、紙張、復(fù)合材料表面。

16、本發(fā)明所述的智能防火隔熱功能的復(fù)合膜，隔熱層具有孔徑尺寸1nm-100μm的微米-納米多級(jí)孔結(jié)構(gòu)，多級(jí)孔結(jié)構(gòu)為開孔結(jié)構(gòu)，至少含有100nm以下和1μm以上兩種尺寸的多級(jí)孔結(jié)構(gòu)，當(dāng)溫度升高超過設(shè)定值或發(fā)生火災(zāi)時(shí)，這種微-納米開孔結(jié)構(gòu)可轉(zhuǎn)換為閉孔結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)開孔結(jié)構(gòu)和閉孔結(jié)構(gòu)的自由切換，熱導(dǎo)率從大于0.1w/(mk)降低到低于0.035w/(mk)，復(fù)合膜實(shí)現(xiàn)從散熱功能到隔熱功能的轉(zhuǎn)變。

17、本發(fā)明所述的防火隔熱功能的復(fù)合膜，保護(hù)層與空氣接觸面的水接觸角大于150°，能與腐蝕介質(zhì)包括水汽、氧氣、金屬離子、非金屬離子之間形成空氣膜。

18、本發(fā)明所述的智能防火隔熱功能的復(fù)合膜，防護(hù)膜可以通過逐層貼膜、逐層噴涂、逐層刷涂、逐層輥涂、逐層淋涂、逐層浸涂中的一種或幾種施工方式得到。

19、本發(fā)明所述的防火隔熱功能復(fù)合膜，具有防火、阻燃、隔熱、絕緣、智能熱失控管理特性，可用于金屬、塑料、混凝土、電子產(chǎn)品、電池、設(shè)備等基材表面的保護(hù)與防護(hù)。

20、本發(fā)明所涉及的復(fù)合膜，具有智能防火隔熱功能，通過構(gòu)建具備復(fù)合功能的多層結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)不同環(huán)境條件下的多功能轉(zhuǎn)換，即：環(huán)境溫度高于室溫、低于設(shè)定溫度時(shí)，輔助基材快速散熱；當(dāng)溫度繼續(xù)升高超過設(shè)定溫度或發(fā)生火災(zāi)時(shí)，賦予基材防火、隔熱的功能，避免建筑或精密設(shè)備產(chǎn)生熱失控，同時(shí)避免由于熱失控導(dǎo)致毗鄰建筑或設(shè)備受損、保護(hù)人員安全。本申請(qǐng)對(duì)多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層的巧妙設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)隔熱層材料在開孔結(jié)構(gòu)與閉孔結(jié)構(gòu)之間隨溫度變化而自動(dòng)切換，復(fù)合膜實(shí)現(xiàn)從散熱功能到隔熱功能的智能轉(zhuǎn)變；為基體材料在不同環(huán)境條件下發(fā)揮安全高效的性能提供保障。自粘層作為基體材料與隔熱層及功能保護(hù)層的連接層，通過雙面自粘的特性，使得多層結(jié)構(gòu)易于實(shí)現(xiàn)。保護(hù)層為基體材料提供附加功能，在安全有效的前提下，基于保護(hù)層表面為超疏水結(jié)構(gòu)，賦予基材表面疏水功能，同時(shí)借助與腐蝕介質(zhì)之間形成的空氣膜，可進(jìn)一步延長(zhǎng)基材使用壽命；相較于現(xiàn)有技術(shù)，具有意料不到的技術(shù)效果和顯著的進(jìn)步。

技術(shù)特征：

1.一種防火隔熱功能復(fù)合膜，其特征在于，包括自粘層、多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層和保護(hù)層；所述自粘層形成于基材的表面，所述多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層形成于所述自粘層遠(yuǎn)離所述基材一側(cè)的表面上，所述保護(hù)層形成于所述多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層遠(yuǎn)離所述基材一側(cè)的表面上；所述多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層在不同的溫度下，可在開孔結(jié)構(gòu)和閉孔結(jié)構(gòu)之間自由切換，以改變所述多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層的熱導(dǎo)率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防火隔熱功能復(fù)合膜，其特征在于，所述多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層為具有多級(jí)微米-納米開孔結(jié)構(gòu)的孔結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種防火隔熱功能復(fù)合膜，其特征在于，所述多級(jí)微米-納米開孔結(jié)構(gòu)無序地形成于該隔熱層中。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種防火隔熱功能復(fù)合膜，其特征在于，所述多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層的孔徑尺寸為1nm-100μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種防火隔熱功能復(fù)合膜，其特征在于，所述多級(jí)微米-納米開孔結(jié)構(gòu)中，微米孔孔徑尺寸為1-100μm，納米孔孔徑尺寸為5-100nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種防火隔熱功能復(fù)合膜，其特征在于，所述多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層至少含有100nm以下和1μm以上兩種尺寸的多孔結(jié)構(gòu)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種防火隔熱功能復(fù)合膜，其特征在于，在一定環(huán)境溫度下，可使得所述多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層的熱導(dǎo)率從大于0.2w/(mk)降低到低于0.035w/(mk)，以實(shí)現(xiàn)隔熱。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種防火隔熱功能復(fù)合膜，其特征在于，所述多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層當(dāng)溫度低于120℃時(shí)，多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層中的多級(jí)孔結(jié)構(gòu)為開孔結(jié)構(gòu)；當(dāng)溫度高于120℃或發(fā)生火災(zāi)時(shí)，多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層中的多級(jí)孔結(jié)構(gòu)的開孔結(jié)構(gòu)可轉(zhuǎn)換為閉孔結(jié)構(gòu)，使得多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層的熱導(dǎo)率從大于0.1w/(mk)降低到低于0.035w/(mk)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種防火隔熱功能復(fù)合膜，其特征在于，所述保護(hù)層的表面為超疏水結(jié)構(gòu)，該表面與空氣接觸面的水接觸角大于150°。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種防火隔熱功能復(fù)合膜，其特征在于，當(dāng)所述基材溫度升高超過設(shè)定值或發(fā)生火災(zāi)時(shí)，所述自粘層自動(dòng)剝落，與所述基材之間形成空氣層。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種防火隔熱功能的復(fù)合膜，包括自粘層、多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層和保護(hù)層；自粘層形成于基材的表面，多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層形成于自粘層遠(yuǎn)離基材一側(cè)的表面上，保護(hù)層形成于多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層遠(yuǎn)離基材一側(cè)的表面上，多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層在不同的溫度下，可在開孔結(jié)構(gòu)和閉孔結(jié)構(gòu)之間自由切換；當(dāng)基材溫度升高超過設(shè)定值或發(fā)生火災(zāi)時(shí)，自粘層自動(dòng)剝落形成空氣層，阻隔高溫或火焰；隔熱層的微納米多級(jí)孔結(jié)構(gòu)由開孔結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為閉孔結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多級(jí)孔結(jié)構(gòu)隔熱層材料在開孔結(jié)構(gòu)與閉孔結(jié)構(gòu)之間隨溫度變化而自動(dòng)切換，從散熱功能到隔熱功能的智能轉(zhuǎn)變，與保護(hù)層協(xié)同作用，阻隔溫度傳遞，形成隔熱作用；可用于金屬、電子產(chǎn)品、電池等基材表面的保護(hù)與防護(hù)。

技術(shù)研發(fā)人員：楊迪聰,柴明亮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：聰銥科技（上海）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6