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真空绝热板（VIP板）真空绝热板（VIP板）是英文Vacuum Insulation Panel 的简称，是真空保温材料中的一种，是由填充芯材与真空保护表层复合而成，它有效地避免空气对流引起的热传递，因此导热系数可大幅度降低，小于0.005w/m.k，并且不含有任何OD材料，具有环保和高效节能的特性，是目前世界上最先进的高效保温材料。
国内近几年开始制造并采用VIP改良冰箱隔热层，整个冰箱制造业似乎刮起了一阵VIP应用试验的大风潮，再反观国外一些发达国家对VIP的研究和使用已经有十多年的历史，以及二十世纪中国制造业的崛起与国家节能政策的颁布实施，VIP这种超强新型的保温材料正被商家所关注，市场前景广阔。
使用时，其实是和聚氨酯PU一起使用的，先把VIP板放置于保温水箱或冰箱内，然后浇注聚氨酯PU发泡。
更多介绍见：/cnindex.htm 福建赛特新材料有限公司VIP板结构VIP是采用真空隔热原理，特殊结构的一种复合材料，结构示意图如图主要有三部分组成：芯部的隔热材料（Insulating material）、气体吸附材料（Getter）和高阻隔性能的复合薄膜（Barrier）。
（VIP板结构示意图）产品性能：绝热原理：赛特真空绝热板采用的超细玻璃纤维，其纤维直径很细（3μ-5μ）、多空隙且交叉网状结构，有效的增加了热阻，再加上真空技术运用使VIP内部达到并保持特定低的真空度，最大限度的阻碍了气体分子间的热传递，从而消除两大传热的途径，达到其超级绝热的目的。
真空绝热板保温效果试验两个试验箱，外形尺寸完全相同，其中一个试验箱箱壁纯PU发泡，另外一个试验箱75%的内壁面积覆盖厚度为15mm的VIP板，其余箱壁空间用PU填充，但两个试验箱壁厚均保持为69mm。
在完全相同的试验条件下进行对比试验，测得两个箱体内部温度变化曲线如下：试验结果表明，使用真空绝热板的试验箱其保温效果远超纯PU发泡的试验箱。
实际应用中真空绝热板通常配合聚氨酯发泡填充保温腔室，这也是目前国际上应用真空绝热板的主要手段之一。
jprs保温板材料成分JPRS保温板材料成分一、聚氨酯保温板材料成分聚氨酯保温板材料是一种常用的保温材料，其主要成分为聚氨酯发泡材料。
聚氨酯是一种由异氰酸酯和多元醇经过反应生成的高分子化合物。
在制备聚氨酯保温板材料时，通常会选用聚醚多元醇和异氰酸酯作为原料，通过反应生成聚氨酯材料。
聚氨酯保温板材料具有良好的保温性能和机械强度，广泛应用于建筑保温领域。
二、挤塑聚苯乙烯保温板材料成分挤塑聚苯乙烯保温板材料是一种常见的保温材料，其主要成分为聚苯乙烯。
聚苯乙烯是一种由苯乙烯单体经过聚合反应生成的聚合物。
在制备挤塑聚苯乙烯保温板材料时，通常会选用发泡剂、阻燃剂、稳定剂等辅助材料，通过挤出工艺形成保温板材料。
挤塑聚苯乙烯保温板材料具有较低的导热系数、良好的抗压性能和稳定的化学性质，被广泛应用于建筑保温领域。
三、聚氨酯与挤塑聚苯乙烯复合保温板材料成分聚氨酯与挤塑聚苯乙烯复合保温板材料是一种综合利用聚氨酯和挤塑聚苯乙烯的保温材料。
其主要成分为聚氨酯和挤塑聚苯乙烯。
在制备聚氨酯与挤塑聚苯乙烯复合保温板材料时，通常会将聚氨酯和挤塑聚苯乙烯复合在一起，形成复合保温板材料。
聚氨酯与挤塑聚苯乙烯复合保温板材料兼具聚氨酯和挤塑聚苯乙烯的优点，具有较低的导热系数、良好的保温性能和机械强度，被广泛应用于建筑保温领域。
四、聚酯纤维保温板材料成分聚酯纤维保温板材料是一种利用聚酯纤维制备的保温材料。
其主要成分为聚酯纤维。
聚酯纤维是一种由聚酯单体经过聚合反应生成的纤维状材料。
在制备聚酯纤维保温板材料时，通常会将聚酯纤维进行熔融、纺丝、固化等工艺过程，形成保温板材料。
聚酯纤维保温板材料具有较低的导热系数、良好的保温性能和柔软的手感，被广泛应用于建筑保温领域。
五、岩棉保温板材料成分岩棉保温板材料是一种利用岩石纤维制备的保温材料。
其主要成分为岩石纤维。
岩石纤维是一种由矿山矿石经过高温熔化后喷丝成纤维状材料。
在制备岩棉保温板材料时，通常会将岩石纤维进行梳理、固化等工艺过程，形成保温板材料。
真空隔热板传热系数
真空隔热板是一种新型的隔热材料，其传热系数通常非常低。
传热系数是指材料在传热过程中的导热性能，真空隔热板的传热系
数一般在0.004 W/(m·K)左右，这个数值相对较低，说明真空隔热
板具有很好的隔热性能。
这种低传热系数意味着真空隔热板可以有
效地减少热量的传导，从而在保温隔热方面具有很好的效果。
传热系数的大小受到多种因素的影响，包括材料的密度、结构、厚度等。
对于真空隔热板来说，其低传热系数主要得益于板材内部
的真空环境。
真空隔热板内部的真空状态有效阻止了热量的传播，
因此具有非常低的传热系数。
此外，真空隔热板在工业和建筑领域有着广泛的应用。
它可以
用于建筑墙体、屋顶和地板的隔热材料，也可以用于冷藏车辆、航
天器和高温设备的隔热保温。
其低传热系数使其成为一种非常理想
的隔热材料，能够有效地提高建筑和设备的节能效果。
总的来说，真空隔热板的传热系数通常非常低，约为0.004
W/(m·K)，这使其成为一种非常理想的隔热材料，具有广泛的应用
前景和良好的节能效果。
真空绝热板在建筑中的应用及其基本性能、老化机制和使用寿命H.Simmler*,S.Brunner摘要真空绝热板（VIP）是最近建筑工程学中引进的一种高效保温隔热组件。
其高热阻是实现超薄质轻的一种新方案，也是实现能源高效利用的一个新方案。
VIP在建筑应用中的关键问题：一个是尽可能减少上墙后的失效；另一个是常规应力尤其是高温和酸性条件下确保有几十年的使用寿命。
然而，到现在为止，对于VIP长期使用的性能和耐用性方面的研究却鲜有报道。
本文研究了VIP的老化机制并考察了不同的温度和湿度条件下诱导老化的实验结果。
根据在稳定状态下所测得的数据提出了一个解释机理。
对于特殊应用的VIP，其内部压强的增加是在一个动态热模型的基础上计算而得到的。
并且进一步讨论了VIP使用寿命的评判标准和各自使用寿命的估计值。
关键词：真空绝热板；高效保温板；外墙用保温板；加速老化；使用寿命预测1、前言在过去几年中外墙用保温板也就是所谓的真空绝热板（VIP），作为一个新型的保温隔热板应用于建筑的外墙，已被引入到建筑工程[1]。
跟传统的保温隔热板相比，热流在VIP垂直方向上的传播热阻要高5-10倍，为超薄、高效建筑外墙用保温板的设计开启了一个新的领域。
例如，公寓楼的绝缘阳台屋顶保温板的使用，如图1所示。
真空绝热板的基本组成是由微孔的芯材，而芯材是抽真空后封装于一个薄的真空包装袋内的（图2）。
随着开孔聚苯乙烯泡沫塑料作为芯材在制冷行业的长期使用，气相二氧化硅粉末（白炭黑）也已成为建筑用VIP芯材主要的组成部分。
其中一个原因是这种材料的严格低压要求。
压缩到约200kg/m3的二氧化硅晶粒之间的孔径远远低于大气中的气体分子的平均自由路径，在内部压强低于1 mbar。
因此，分子的碰撞率大大减少，气体的热传导几乎可以忽略不计。
热传导是有限的固体传导（2–3 mWm-1K-1），和热辐射（由于遮光剂的添加约降到1mWm-1K-1）。
因此，以分散气相二氧化硅为芯材的导热系数约为4mWm-1K-1。
沈阳农业大学硕士学位论文真空绝热板的研制及其热性能分析姓名：彭大维申请学位级别：硕士专业：农业生物环境与能源工程指导教师：刘荣厚20070601前言制更名的；是国家生产重型汽车改装的定点单位，为迅力集团核心企业。
现有职工２２００余人，其中工程技术人员１６０人，高级职称１２人、工程师４５人。
总资产３．３亿元，具有年生产各种改装车１００００辆的生产能力，产品畅销全国各地。
公司被省政府命名为高新技术企业，现有山东省专用汽车工程技术研究中心。
迅力特种汽车有限公司在没有成熟样机参照的情况下，很早就探索搞真空预冷车，制造了一台样机。
该车长６２００ｍｍ、宽２１５０ｍｍ、高１９５０ｒｍｎ。
保温壁均采用双层壁板并抽真空保温，壁板中间每隔１８０ｍｍ，布置一拱形焊接工字横龙骨。
各个面还布置一根纵向长龙骨与横龙骨焊接。
采用一台２Ｘ一７０Ａ真空泵为箱体内部抽真空。
总之，该车厢内采用真空预冷，保温壁靠真空保温。
经３年研制，迅力特种汽车有限公司取得了一定的经验，但也面临一些问题，为此向社会提出技术招标，并与高校建立了技术合作关系。
经计算和分析得出：该半成品车单靠真空泵不能制冷，真空预冷前景广阔，利润高成本也高，为降低门槛，建议未来再开发真空预冷系统，将制冷和真空系统集成并与多台真空预冷车相配，还可采用低成本的液氮制冷系统。
真空隔热壁有一定的保温能力，但它的龙骨承受不了由于抽真空导致的每平方米十吨的压力。
箱内抽真空后，内蒙皮还会与龙骨分离，车辆行驶时的惯性力会很快将外蒙皮扯坏。
本文的重点，是论述如何解决真空隔热壁的问题。
图２迅力集团的真空预冷车Ｆｉ９２Ｖａｃｕｕｍｃｏｏｌｉｎｇ∞ｒｏｆＳｈａｎＤｏｎｇＵｎＱｉｎｇＸｕｎｌｉｅｘｔｒａｔｒａｃｋＣＯ真空绝热技术，多用在冰箱等领域，代替发泡隔热材料。
过去冷冻冷藏设备所使用的聚氨酯泡沫保温材料，大多系以氟利昂当发泡剂。
因氟利昂会破坏大气层中的臭氧层连带影响生态环境，因此在由联合国主导制定的蒙特利尔议定书中规定，氟利昂于１９９６年起全面禁止使用。
真空绝热板施工方案真空绝热板是一种使用于建筑物外墙外保温的新型材料。
它的特点是具有良好的隔热性能和抗温差变化的能力。
因此，真空绝热板在建筑保温领域的应用越来越广泛。
下面是真空绝热板施工方案的详细内容。
一、材料准备1. 真空绝热板：选用规格规格适当的真空绝热板，要求板材质地均匀，无明显损伤。
2. 粘结剂：选用高强度、无毒环保的粘结剂，如硅酮胶水或聚氨酯胶水。
二、施工步骤1. 基层处理：清洁外墙表面，去除尘土和杂物，并修复裂缝和凹凸不平的地方。
2. 粘结剂涂布：在外墙表面均匀涂布一层粘结剂，厚度约为2-3mm。
3. 真空绝热板安装：将预先切割好的真空绝热板按需求固定在外墙上，用锚固件进行固定，确保牢固。
4. 粘接密封：在板材之间和板材与墙体之间用粘结剂进行粘接。
确保板材之间无缝隙，防止热量泄漏。
5. 框架加固：根据需要，在板材的四周用金属框架进行加固，提高真空绝热板的稳定性和耐久性。
6. 上涂层防护：在真空绝热板表面进行涂装，增加板材的抗风化、抗紫外线和防水性能。
三、注意事项1. 施工环境温度应保持在5-35℃之间，湿度不宜过高。
2. 施工过程中要注意安全，佩戴防护设备，避免粘结剂和涂料溅到皮肤和眼睛。
3. 施工人员应熟悉真空绝热板的特性和施工要求，严格按照方案进行操作。
4. 检查施工质量，确保真空绝热板的平整性和牢固性。
5. 施工完成后，及时清理施工现场，确保整洁。
以上是真空绝热板施工方案的大致内容。
在施工过程中，需要注意材料的选择和使用，严格按照方案进行操作。
只有做好每一个环节，才能确保真空绝热板的施工质量和保温效果。
聚氨酯真空隔热板芯材的研制王娟石芳录朱贤白品贤（兰州华宇创新科技有限公司甘肃兰州730000）摘要：制备了用于聚氨酯真空隔热板的开孔硬泡芯材，该泡沫芯材的开孔率达95％。
讨论了聚醚多元醇、开孔剂及泡沫稳定剂等组分对芯材性能的影响。
并介绍了封装成真空隔热板的工艺。
用该芯材制成的聚氨酯真空隔热板具有优良的隔热性能，其导热系数低于10 mW/(m·K)。
关键词：真空隔热板；开孔泡沫；聚氨酯；硬质泡沫；导热系数硬质聚氨酯(PU)泡沫塑料由于具有优良的隔热性能，一直被广泛应用于家电、石化和建筑等行业。
为了更好地节约能源，进一步提高其隔热性能是大家关注和研究的焦点。
多年来在国内外业内人士的共同努力下，PU硬泡的隔热性能逐步提高，但是，硬质PU泡沫体闭孔中气体的存在，决定了PU硬泡的表观导热系数不可能低于该气体自身的导热系数。
这样，从根本上阻碍了PU硬泡隔热性能的彻底优化。
聚氨酯真空隔热板(PU-VIP)是将开孔聚氨酯硬泡芯材真空封装在镀铝聚酯/聚乙烯薄膜内而成。
由于抽真空脱除了开孔结构泡沫中的气体，使板材具有优良的隔热性能。
将PU-VIP与浇注PU硬泡结合形成复合隔热结构，可用于冰箱隔热。
当PU-VIP替代35%的普通浇注PU硬泡时，可使冰箱能耗降低25%[1]。
可见，PU-VIP是一种高效、节能、环保型隔热材料，由于其不含任何CFC物质，对环境无污染，因此具有极好的发展和应用前景。
1 PU-VIP的隔热机理一般用于隔热的PU硬泡是由大量的蜂窝状的微孔构成，这些微孔各自独立，互不相通，构成所谓“闭孔结构”，泡孔内充满了导热系数极低的CFC气体。
PU硬泡的表观导热系数由下式表示：λ＝λg＋λs＋λr式中：λ＝表观导热系数；λg＝泡孔内气体的热传导；λs＝泡沫骨架的热传导；λr＝辐射热传导。
以CFC-11为发泡剂，常温下三种热传导在PU硬泡表观导热系数中所占大致比例见表1[2]。
表1 三种热传导占PU硬泡表观导热系数的比例传热方式比例/%λg50～65λr，λs35～50λ100由表1可见，常温下气体的热传导λg占PU硬泡表观导热系数的45%左右，接近一半。
显然，PU-VIP开孔硬泡芯材，采用抽真空的工艺，可使λg→0，其表观导热系数λ由下式表示：λ＝λs＋λr这样，由于PU-VIP芯材的气体导热系数λg→0，理论上其导热系数仅约为普通硬泡的一半左右，而实际应用中，通过优化泡孔结构、提高真空度等方法，可以进一步提高板材的隔热性能。
实验证明，当PU-VIP内压降至0.5 Pa时，其导热系数可低达7 mW/(m·K)[1]。
2 实验2.1 芯材配方本实验的核心就是研制出开孔型微孔泡沫芯材，采用一步法工艺发泡成型，表2为本实验配方。
261表2 开孔型微孔泡沫芯材配方原料聚醚多元醇1) 泡沫稳定剂2) 开孔剂2) 复合催化剂3) 发泡剂4)质量份100 0.5～1.0 0.5～1.0 3～6 7～10注: 1) 选用两种以上国产聚醚多元醇组合，组合聚醚的羟值450 mgKOH/g；2)均选用德国高施米特公司聚氨酯助剂；3)选用德国高施米特公司催化剂与国产普通催化剂复合。
4) 发泡剂为HCFC-141b，另含水0.5~2.0份。
2.2 芯材制作工艺采用手工发泡或高压发泡机浇注将料液在室温下混合，在1500 r/min下搅拌8～10 s，注入40℃的不锈钢模具中，使泡沫自由上升（采用浮动式顶盖，与软泡模塑工艺相同），5 min后脱模，并在70℃下熟化24 h。
2.3 测试方法用扫描电镜SEM测定孔径微观形态结构；开孔率按GB10799－89方法测试；密度按GB/T6343－95方法测试；导热系数按GB3399－82方法测试；压缩强度按GB8813－88方法测试。
3 结果与讨论3.1 芯材的三个技术要求PU-VIP芯材的制备是真空板研制的关键技术之一，其配方实验及制作工艺与普通PU硬泡均有根本不同。
PU-VIP芯材制备关键在于开孔率高、泡孔结构好、抗压性能强三点。
3.1.1 高开孔率与普通闭孔结构的PU硬泡(一般闭孔率大于95%)不同，作为PU-VIP真空板芯材，要求泡沫开孔率愈高愈好，以便于抽空，从而保持真空板内的真空度。
因为真空板芯材中少量闭孔泡沫内的气体会缓慢逸出。
本实验对平均孔径为200µm的PU-VIP芯材在66.5Pa真空条件下的表观导热系数与泡沫开孔率的关系进行了分析，结果如图1所示。
图1 开孔泡沫表观导热系数与泡沫开孔率的关系由图1可见，在一定真空条件下PU-VIP表观导热系数随泡沫开孔率的提高明显下降。
实验结果表明，要使PU-VIP真正具有优良的隔热性能，芯材的开孔率应大于95％以上。
3.1.2 泡孔结构真空板封装临界真空度依赖于真空板芯材泡孔结构[3]。
泡孔尺寸小，结构均匀，其封装临界真空度可相应降低。
普通PU硬泡的平均孔径在300～1000 µm之间，而PU-VIP芯材孔径若为300～1000 µm，要使制成的真空板达到隔热要求，真空度需保持在0.133 Pa水平。
这样的真空度在实际生产中很难达到，因此要求用于真空隔热板的开孔泡沫具有更小的孔径。
表3为本实验在真空度为13.3 Pa，开孔率95%时的不同孔径芯材的导热系数λ。
262表3 同样真空度下不同孔径芯材导热系数的对比孔径/µm λ/mW·（m·K）－1140 8.2190 9.5250 13290 16330 22从表3中可以看出，真空度为13.3 Pa时，平均孔径为140～250 µm的开孔聚氨酯硬泡，可满足隔热要求。
3.1.3 抗压性能PU-VIP 抽空后，要使芯材与外界大气压力保持平衡而泡沫又不变形，则需要开孔泡沫具有一定的抗压性能。
本实验制成的开孔硬泡的密度为50～60 kg/m3，压缩强度为0.5～0.6 MPa，可满足要求。
由表4可知，同样真空水平(1.33 Pa)下，与其它真空板芯材（如硅粉、珍珠岩、玻璃纤维、硅酸钙粉末等）相比，要达到同样的压缩强度要求，PU-VIP的重量只需它们的1/3，而且相比之下，PU-VIP具有更低的导热系数[4]。
表4 PU-VIP及其它芯材的导热系数对比芯材种类密度/kg·m－3λ/W·（m·K）－1硅粉200～300 0.005～0.008珍珠岩200～300 0.006～0.010硅酸钙粉末200～300 0.012～0.015开孔PU硬泡50～60 0.004～0.0183.2 配方实验的主要影响因素3.2.1 聚醚多元醇的选择聚醚多元醇的种类对芯材抗压强度影响很大。
实验发现采用高活性聚醚多元醇（羟值小于50mgKOH/g），虽很容易得到高开孔率、细孔的理想泡沫，但泡沫强度差，难以达到要求，真空封装后泡沫易变形；反之，选用硬质PU硬泡常用的高羟值低分子量的聚醚多元醇，虽解决了强度问题，但泡沫不易开孔，孔径也不理想。
本实验选用两种国产高羟值聚醚多元醇为主，羟值分别为400和500 mgKOH/g，另加入一定量羟值小于50 mgKOH/g低羟值的高活性聚醚多元醇。
再通过调整开孔剂、稳定剂等助剂的用量，保证了芯材的强度达到要求，得到满意的产品。
3.2.2 开孔剂和泡沫稳定剂的相对含量开孔剂用量高有助于泡沫开孔，却使孔径变大；反之，稳定剂虽有利于孔径优化，但却抑制泡沫开孔，因此，如何协调二者的关系是研究的又一难点。
表5列出了开孔剂质量分数为1时不同质量分数的稳定剂对PU-VIP泡沫开孔率和孔径的影响。
表5 稳定剂对芯材泡沫开孔率和孔径的影响泡沫稳定剂用量1)开孔率/% 孔径/µm0.50 92 2900.75 90 2501.00 86 150注: 1) 相对于100质量份聚醚多元醇的用量。
由表5可见，开孔剂和泡沫稳定剂在配方体系中虽用量很小，但其相对用量对泡沫开孔率及孔径大小的影响却十分显著。
2632643.2.3 凝胶时间与孔径、开孔率的关系对于用于VIP 用途的PU 硬泡，为了得到高开孔率的细泡孔，要求泡沫生长过程中在泡孔破裂的同时发生凝胶，若凝胶快则泡孔会产生闭孔结构，凝胶慢则泡孔变粗。
在此，催化剂的种类和用量尤为关键。
本实验选用了几种催化剂复合使用，研制出的PU-VIP 硬泡芯材，密度为50～60 kg/m 3，开孔率大于95%、平均孔径约140～250 µm ，其压缩强度大于0.5MPa 。
图2为同样放大倍数下研制的开孔芯材样品(a)与德国Bayer 的环戊烷发泡同类泡沫样品(b)的扫描电镜(SEM)显微照片。
a b 图2 同样放大倍数下(×30)两种样品的显微照片（SEM ）3.3 芯材封装预处理维持PU-VIP 内部真空度的长期稳定是保证PU-VIP 达到预期优异隔热性能的前提，而未经预处理的PU-VIP 在使用过程中真空度很快下降，其原因如下： (1) 芯材及封装材料本身逸出气体由于泡沫芯材实际开孔率为95%左右，还存在少量闭孔。
在真空环境中，闭孔泡沫中的气体会慢慢释放，并且泡沫壁中溶解的极少量发泡剂以及胺催化剂等挥发成分的逸出以及封装材料释放出的气体等会导致真空度下降。
另外在箱体发泡过程中，箱体的预热(约50℃)使PU-VIP 表面温度达80～100℃，高温会加快上述气体的逸出，而使箱体壁的隔热性能恶化。
(2) 外部气体的渗透由于压差，有可能造成气体（N 2、O 2、CO 2和H 2O 等）通过封装材料隔离膜渗入，而使真空度下降。
因此，针对以上可能发生的问题，封装前必须对芯材进行预处理。
国外文献中提到的将芯材在封装前进行预处理及在真空板中封入吸气剂等解决VIP 出气问题的方法都比较有效。
本实验采取的方法是将预处理及封装工艺结合起来进行，即将芯材在120℃下烘烤30 min 后，立刻在1.33～13.3 Pa 的真空度下去气抽空，同时封入一定量的吸气剂。
经过处理封装的板材与芯材未经处理的板材相比，导热系数随时间的变化很小。
当芯材孔径150 µm 、开孔率为95%时，导热系数随时间的变化关系如图3所示。
由图3可见，预处理及加入吸气剂对维持真空板使用所需的静态真空至关重要。
1－未处理泡沫塑料 2－经处理的泡沫图3 导热系数随时间的变化关系3.4 PU-VIP芯材性能本实验研制的PU-VIP芯材的主要技术指标，如表6所示，可见，PU-VIP芯材隔热性能达到了使用的要求。
表6 PU-VIP主要技术指标项目指标开孔率/% ≥95孔径/µm 150～200密度kg·m－355～65导热系数/W·(m·K)－1≤0.010压缩强度/MPa ≥0.5注: PU-VIP内部真空度为13.3～66.5 Pa。
