真空绝热板保温材料的原理分析

hbzhan内容导读：两个箱子尺寸完全相同，其中外形尺寸40cm*40cm*44cm，保温层壁厚4cm，箱体盖子壁厚7cm,其中一个为纯PU发泡，另外一个内壁镶嵌厚度为1cm的VIP板再PU发泡。实验时两个箱子装有完全一样的冷源。

一、真空绝热板的概述

1、发展概况

真空绝热板是将隔热性能良好的芯材装入隔气结构中，抽真空后再密封起来形成的板材。VIP板的研发始于上个世纪五十年代，至今已有近六十余年的历史，起初用粉状二氧化硅做芯材，七十年代开始使用开孔泡沫塑料。九十年代以后欧美许多大公司先后开展了VIP板的研究，取得了丰富的科研成果。现在VIP板在国内外已经广泛应用于冰箱，冰柜，冷库，冷藏车，冷藏集装箱，医用保温箱，墙体保温等领域，如在日本70%以上的家用冰箱保温层使用了VIP板，在欧美VIP板已广泛应用在冷冻车船的运输保温箱中。

二、真空绝热板应用研究

1、保温效果

为了确切评估真空绝热板隔热效果，我们专门制作一套模具来成型方箱，比较真空绝热板与常用保温材料硬质聚氨酯泡沫塑料的保温性能。

两个箱子尺寸完全相同，其中外形尺寸40cm*40cm*44cm，保温层壁厚4cm，箱体盖子壁厚7cm,其中一个为纯PU发泡，另外一个内壁镶嵌厚度为1cm的VIP板再PU发泡。实验时两个箱子装有完全一样的冷源。将箱子放在恒温恒湿试验机内，设定试验机温度为40℃，现对湿度为50%，然后测得箱内温度连续变化曲线如下：

（1）48小时观测期间内，用了VIP板的箱子冷却速度比纯PU的箱子快，且箱内低平衡温度比纯PU的低很多，这说明实验中箱子使用了VIP板，能够大大地提升降温速度缩减作业等待时间，且达到同样的保温效果，使用的冷源远比没有使用VIP板的少。

（2）使用了VIP板的箱子回温速度比纯PU的箱子慢，这说明使用了VIP板后能够延长保冷时间。

因此，使用VIP板加快冷却速度，减少作业等待时间；降低回温速度，延长保冷时间；保证相同保温效果前提下，能够大大地降低能耗。

国外许多大公司不断开发VIP板产品，提升VIP板品质的同时，还进行了大量深入应用研究。如陶氏化学公司曾做过如下实验，定量分析了使用VIP板带来的经济效果。

2、应用工艺

尽管VIP板有出色的绝热保温性能，但由于其本身的结构特点和生产工艺等因素影响，VIP板在实际应用有以下特点。

（1）VIP板结构较为特殊，应用过程中不能切割加工成各种规格和形状，只能根据应用情况事前就确定好产品的规格和尺寸

（2）VIP板隔气结构通常采用多层聚酯基薄膜，容易刮花破损，故VIP板实际应用中通常需要外加防护装置；

（3）VIP板阻隔薄膜强烈拉伸后，薄膜容易变薄产生气孔，或者损坏密封边，故VIP板通常不能折弯或者使用在曲率半径太小的曲面上；

（4）VIP板板边缘通常不是很平整，因此板与板拼接时有较大的间隙，故VIP板常常作为嵌板和常规的绝热材料如硬质聚氨酯发泡配合使用，才能填补拼接缝隙防止漏热；

（5）由于生产设备限制，目前国内VIP板成品面积一般在2以内，应用到冷库、冷藏集装箱、墙体等壁面较大的情况下，常需要连接件来联结成大平面；

针对VIP板上述缺陷，实际应用中必须采取相应的防护措施来解决：

（1）将VIP板用粘胶剂粘贴在冷藏保温箱隔热空间的内侧或者外侧，然后浇注聚氨酯原液到隔热空间内整体发泡，泡沫填充保温腔内的每个空间，同时紧紧包裹VIP板。

（2）将VIP板安放在矩形盒模内，注入聚氨酯原液发泡成型，这样的话，聚氨酯泡沫就紧紧地包裹在VIP板的周围，开模后形成了聚氨酯与VIP板的块状复合板；