[发明专利]包括VIP的夹层结构及其制备方法

说明书

本发明涉及一种制备复合元件的方法，所述复合元件包括第一外层和第二外层、在两外层之间的真空隔热板、与第一外层和真空隔热板下侧接触的硬质聚氨酯泡沫，以及与第二外层和真空隔热板上侧接触的硬质聚氨酯泡沫，所述方法包括将用于制备硬质聚氨酯泡沫的反应混合物(R1)施加到第一外层上，使真空隔热板下侧与未固化的反应混合物(R1)接触，将用于制备硬质聚氨酯泡沫的反应混合物(R2)施加至真空隔热板上侧，使第二外层与这层未固化的反应混合物(R2)接触，最后固化所述两种硬质聚氨酯泡沫体系(R1)和(R2)，以获得复合元件。本发明还涉及以此方式可获得的复合元件，并且还涉及本发明的复合元件或通过本发明的方法可获得的复合元件作为制冷设备的组件或作为建筑材料的用途。

本发明涉及一种制备复合元件的方法，所述复合元件包括第一外层和第二外层、在两外层之间的真空隔热板、与第一外层和真空隔热板下侧接触的硬质聚氨酯泡沫，以及与第二外层和真空隔热板上侧接触的硬质聚氨酯泡沫，所述方法包括将用于制备硬质聚氨酯泡沫的反应混合物(R1)施加至第一外层上，使真空隔热板下侧与未硬化的反应混合物(R1)接触，将用于制备硬质聚氨酯泡沫的反应混合物(R2)施加至真空隔热板上侧，使第二外层与该层未硬化的反应混合物(R2)接触，最后使两种硬质聚氨酯泡沫体系(R1)和(R2)硬化，以得到复合元件。本发明还涉及由此可获得的复合元件，以及涉及本发明的复合元件或通过本发明的方法可获得的复合元件作为制冷设备的部件或作为建筑材料的用途。

用于隔热目的的真空隔热单元(又称为真空隔热板)的使用在增加。它们尤其用于制冷设备壳体、冷藏车集装箱、冷藏箱、冷藏库或区域供热管道。它们较低的热导率使得它们比常规隔热材料具有优势：与闭孔硬质聚氨酯泡沫相比节能潜力通常超过40％。这些真空隔热单元通常由隔热芯材组成，例如开孔硬质聚氨酯(PUR)泡沫、开孔挤出聚苯乙烯泡沫、硅胶、玻璃纤维、松散塑料颗粒、由硬质PUR泡沫或半硬质PUR泡沫制成的压缩再研磨物，或珍珠岩，所述隔热芯材包裹在气密薄膜中，所述气密薄膜被抽真空并通过气密性焊接而密封。真空度应低于100mbar。在这样的真空度的情况下，依芯材的结构和孔径，板的热导率可小于10mW/(m*K)。

为隔热目的，通常将真空隔热板引入需要隔热的组件中，并固定在其中。上述隔热组件大部分是具有两个致密层的组件，优选金属薄板或塑料，例如聚苯乙烯。

通常，在生产制冷器过程中，将用于硬质PUR泡沫的液体反应混合物注射到通常由金属外壁、塑料制成或纸板基多层复合材料制成的后壁、以及塑料内衬构成的空腔中。如果将VIP引入制冷器外壳或门内，必须在引入反应混合物之前将它们固定，以防止在腔中泡沫形成期间元件不受控制地移动。常见的固定方法是使用双面胶带，此处VIP被粘结结合至外部金属薄板的内侧(JP 2005-076966)或粘结结合至内衬(EP A-0434225)。如果VIP被固定在了金属外壁的内侧上，则用于硬质PUR泡沫的反应混合物，随着其反应，在空腔的泡沫填充期间围绕所述VIP流动。由用于硬质PUR泡沫的反应混合物所产生的反应热导致了设备中泡沫的非常显著的升温。在随后的冷却过程中，由于VIP和硬质PUR泡沫的膨胀系数不同，可能会发生不期望的壳体变形。变形所产生的差异尤其在侧壁处可察觉。当使用不锈钢表面并使用双面胶带来固定VIP时尤其如此，因为由于光泽表面此处的缺陷特别容易辨别，并且出于成本原因需要低的金属厚度。

排除对表面质量的不利影响的一种方法是使用额外厚的金属薄板以用于增强。该解决方案成本高且复杂，因为在将金属薄板结合在一起时必须避免产生空腔等。另一缺点在于制冷设备的重量显著增加。

DE-A 199 48 361记载了一种通过由隔热材料制成的中间层而将VIP固定在制冷设备的壳体和门的内包层上的方法。该中间层可以是模制品或隔热泡沫，并没有任何更加详细的说明，其以液体形式被施用于内部包层，并在此状态下在其上放置VIP。要提及的事实是隔热泡沫通常基于聚氨酯。EP-A 0 822 379记载了通过常用于制冷设备结构中的硬质PUR泡沫的反应混合物，或者优选通过单组分PUR泡沫(如来自Henkel的)，而将VIP固定在刚性板上。刚性板为例如金属板或塑料板，优选金属盒。在一个实施方案中，可以首先将用于泡沫的反应混合物施于板上，并在其仍为液体时将VIP置于该反应混合物中。