一種真空隔熱板及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種隔熱板及其制備方法，尤其涉及一種利用二氧化碳擠塑板作為芯板的真空隔熱板。
【背景技術(shù)】
[0002]真空隔熱板是真空保溫材料中的一種，是由填充芯材與真空保護表層復合而成，它有效地避免空氣對流引起的熱傳遞，因此導熱系數(shù)可大幅度降低。通常真空隔熱板的芯材采用的是玻璃棉或硅粉。存在使用壽命短、成本高、制備困難、人工環(huán)節(jié)多產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等缺點。擠塑式聚苯乙烯隔熱保溫板，它是以聚苯乙烯樹脂為原料加上其他的原輔料與聚合物，通過加熱混合，同時注入催化劑，然后擠塑壓出成型而制造的硬質(zhì)泡沫塑料板.它的學名為絕熱用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料(簡稱XPS)，XPS具有閉孔蜂窩結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)讓XPS板有低熱導系數(shù)、抗老化性，質(zhì)地輕、強度高，便于切割、運輸，且不易破損、安裝方便，廣泛應(yīng)用于建筑物屋面、鋼結(jié)構(gòu)屋面、建筑物墻體保溫、建筑物地面保濕、廣場地面保溫、地面凍脹控制、中央空調(diào)通風管道保溫等。生產(chǎn)均為機械化全自動生產(chǎn)，產(chǎn)量高，質(zhì)量穩(wěn)定性極佳。是制作真空隔熱板的極佳材料。目前，聚苯乙烯擠塑板生產(chǎn)中，常使用“氟系列”發(fā)泡劑，如氟利昂(0卩(:、!0^、冊(:等)，HCFC-142b(l-氯-1，1-二氟乙烷)、HCFC-22 (—氯二氟甲烷)，這類發(fā)泡劑在使用過程中有毒氣體會慢慢釋放出來，對真空隔熱板內(nèi)的真空度造成影響。導致保溫度下降，強度降低，同時氟利昂對臭氧層破壞嚴重，對環(huán)境及人類健康的危害是巨大的。有鑒于此，如何解決真空隔熱板存在的種種不足，已成為本領(lǐng)域一項亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中真空隔熱板的芯材采用硅粉或玻璃棉，制備困難，且使用壽命短等缺點。使用擠塑板等高效材料，又存在廣泛使用“氟系列”發(fā)泡劑的現(xiàn)狀，以及板材吸水率高，穩(wěn)定度不足，生產(chǎn)成本居高不下的情況，本發(fā)明提供一種真空隔熱板及其制備方法。
[0004]本發(fā)明提供一種真空隔熱板，包括隔熱芯板以及包裹在隔熱芯板外層的阻氣鋁基復合膜，隔熱芯板包括質(zhì)量百分比為94?96%的高強度聚苯乙烯，質(zhì)量百分比為2?3%的二氧化碳，質(zhì)量百分比為0.5?1.5%的乙醇，余量為助劑。
[0005]優(yōu)選地，真空隔熱板的助劑為納米級碳酸鈣粉、環(huán)六溴十二烷或色母中的一種或幾種；
[0006]優(yōu)選地，真空隔熱板的助劑為納米級碳酸鈣粉；
[0007]優(yōu)選地,真空隔熱板的聚苯乙烯顆粒熔融指數(shù)大于3.5g/10min ；
[0008]優(yōu)選地，真空隔熱板的隔熱芯板芯材密度大于42kg/m3，泡孔平均直徑小于0.05毫米；
[0009]優(yōu)選地，真空隔熱板的隔熱芯板抗壓強度大于500KPa;
[0010]本發(fā)明還提供一種真空隔熱板的制備方法，采用以下操作步驟:
[0011]I)將質(zhì)量百分比為94?96%的聚苯乙烯、質(zhì)量百分比為0.5?1.5%的乙醇以及助劑加入擠出機中，混合均勻并加熱至160°C?260°C，以使所有原料完全融合；
[0012]2)繼續(xù)在步驟I)的混合材料中通入質(zhì)量百分比為2?3%的二氧化碳和質(zhì)量百分比為0.5?1.5%的乙醇,升壓至15?20MPa,使作為發(fā)泡劑的二氧化碳與聚苯乙烯形成的混合材料充分混合以生成凝膠，擠出主機轉(zhuǎn)速不大于20rpm.牽引機速度不大于5cm/s ；
[0013]3)將凝膠降溫至100°C?105°C后擠出，降致一個大氣壓后，原處于液態(tài)的二氧化碳氣化逸出，制得具有聚苯乙烯均勻發(fā)泡結(jié)構(gòu)的隔熱芯板；
[0014]4)利用電熱絲將步驟3)中的隔熱芯板切成一公分至五公分的平整薄片，并在薄片上壓出凹槽或孔，將吸氣劑放入凹槽或孔中形成復合隔熱芯板；
[0015]5)將復合隔熱芯板放置在阻氣鋁基復合膜中，抽真空，即制得真空隔熱板；
[0016]優(yōu)選地，真空隔熱板的制備方法中步驟4)的吸氣劑為氧化鈣粉末及金屬合金吸氣劑的復合吸氣劑；
[0017]優(yōu)選地，真空隔熱板的制備方法中金屬合金吸氣劑為TiAlMn金屬合金粉末或TiAlFe金屬合金粉末。
[0018]采用本發(fā)明的真空隔熱板及其制備方法，綠色環(huán)保，更有利于產(chǎn)品的可持續(xù)發(fā)展，并且生產(chǎn)線運行快速平穩(wěn)，在加工速度提高的同時，大大降低了生產(chǎn)成本及能耗，產(chǎn)品泡孔壁厚度增加，密度增大，導熱系數(shù)保持基本恒定的前提下，強度有較大提高，密度增大至42-50kg/m3，其均質(zhì)閉孔泡沫結(jié)構(gòu)使生產(chǎn)出的板材穩(wěn)定性好、抗壓強度高，同時使用壽命更長。
【具體實施方式】
[0019]為了更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，下面對本發(fā)明的實施方式作進一步的詳細描述。
[0020]該真空隔熱板由隔熱芯板以及包裹在隔熱芯板外層的阻氣鋁基復合膜組成，隔熱芯板包括質(zhì)量百分比為94?96%的高強度聚苯乙烯，質(zhì)量百分比為2?3%的二氧化碳，質(zhì)量百分比為0.5?1.5%的乙醇，余量為助劑，助劑選用納米級碳酸鈣粉、環(huán)六溴十二烷或色母中的一種或幾種，聚苯乙烯顆粒的熔融指數(shù)大于3.5g/10min。隔熱芯板的芯材密度大于42kg/m3,泡孔平均直徑小于0.05毫米，抗壓強度大于500KPa。
[0021]實施例1
[0022]將質(zhì)量百分比為94%的高強度聚苯乙烯以及質(zhì)量百分比為2.5%的納米級碳酸鈣粉加入擠出機中，其中，聚苯乙烯顆粒的熔融指數(shù)為3.8g/10min?；旌暇鶆虿⒓訜嶂?60°C,以使所有原料融合，完全融合后繼續(xù)在混合材料中通入質(zhì)量百分比為3%的二氧化碳和質(zhì)量百分比為0.5%的乙醇，升壓至15MPa，使作為發(fā)泡劑的二氧化碳與聚苯乙烯形成的混合材料充分混合以生成凝膠，擠出主機轉(zhuǎn)速為20rpm.牽引機速度為5cm/s。將凝膠降溫至100°C后擠出，降致一個大氣壓，使原處于液態(tài)的二氧化碳氣化逸出，制得具有聚苯乙烯均勻發(fā)泡結(jié)構(gòu)的隔熱芯板，然后利用電熱絲將隔熱芯板切成二公分的薄片，并在薄片上壓出凹槽，將氧化鈣粉末及TiAlMn金屬合金粉末的復合吸氣劑放入凹槽中形成復