TWM643868U - 低溫絕熱件 - Google Patents
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Abstract
一種低溫絕熱件，用以解決習知低溫絕熱件材料容易劣化及易受外部的機械衝擊或震動影響的問題。係包含：一基體，具有一內表面及一外表面，該基體由共聚物製備而成，該共聚物包含聚乙烯與聚丙烯單元，該基體之閉孔含量大於95%，密度為30～70 kg/m
3；及至少一附加層，位於該基體的外表面。
Description
本創作係關於一種絕熱件，尤其是一種具有防火與防止管線腐蝕的低溫絕熱件。
習知的低溫絕熱件有採用岩棉、玻璃纖維、泡沫玻璃等無機材料製造者，惟此類材料的水蒸氣通過率(WVTR)過高，導致安裝不易且材料容易劣化，因此，具有低熱導率及低易碎性的縮合聚合塑膠(例如：聚氨酯、聚異三聚氰酸酯)遂被使用於製造低溫絕熱件。然而，以縮合聚合塑膠製成的低溫絕熱材料系統皆需要至少一層的防水層(vapor barrier)，造成低溫絕熱件對外部的機械衝擊或震動非常敏感，且此類低溫絕熱件的防火性不佳，以及，長期使用也容易發生管線腐蝕的問題。
有鑑於此，習知的低溫絕熱件確實仍有加以改善之必要。
為解決上述問題，本創作的目的是提供一種低溫絕熱件，係可以在低溫下保持一定撓性以便吸收震動或衝擊者。
本創作的次一目的是提供一種低溫絕熱件，係可以降低安裝難度以及維護成本者。
本創作的又一目的是提供一種低溫絕熱件，係可以提升防火性與降低腐蝕性者。
本創作全文所述方向性或其近似用語，例如「前」、「後」、「左」、「右」、「上（頂）」、「下（底）」、「內」、「外」、「側面」等，主要係參考附加圖式的方向，各方向性或其近似用語僅用以輔助說明及理解本創作的各實施例，非用以限制本創作。
本創作全文所記載的元件及構件使用「一」或「一個」之量詞，僅是為了方便使用且提供本創作範圍的通常意義；於本創作中應被解讀為包括一個或至少一個，且單一的概念也包括複數的情況，除非其明顯意指其他意思。
本創作全文所述「結合」、「組合」或「組裝」等近似用語，主要包含連接後仍可不破壞構件地分離，或是連接後使構件不可分離等型態，係本領域中具有通常知識者可以依據欲相連之構件材質或組裝需求予以選擇者。
本創作的低溫絕熱件，包含：至少一基體，具有一內表面及一外表面，該基體由共聚物製備而成，該共聚物包含聚乙烯與聚丙烯單元，該基體之閉孔含量大於95%，密度為10～100 kg/m
3；及至少一附加層，位於該基體的外表面。
據此，本創作的低溫絕熱件具有非晶質特性，係可以提升該低溫絕熱件在低溫下的可撓性，具有降低該低溫絕熱件的製造安裝難度及維護成本的功效，且該低溫絕熱件係由中性之疏水性材料製成，係可以降低腐蝕風險與水蒸氣通過率；又，該低溫絕熱件不需額外的防水層，係可以吸收外部的機械衝擊和/或聲振粗糙度(vibration harshness)，具有使用時強度較高與較不易碎的功效；此外，透過於製造過程中添加耐燃劑及阻燃劑，係具有提升該低溫絕熱件之防火性的功效。
其中，該共聚物為三元乙丙橡膠(EDPM)。如此，係具有提升該低溫絕熱件在低溫下的可撓性及高溫下的耐熱性的功效。
其中，該附加層為一膨脹型聚合物。如此，係具有提升該附加層在低溫下的可撓性的功效。
其中，該基體的熱導率小於0.04 W/mK。如此，係具有提升該低溫絕熱件的絕熱性的功效。
其中，該附加層為一膨脹型彈性體，該附加層的閉孔含量大於95%，密度為40～200 kg/m
3，熱導率小於0.04 W/mK。如此，係具有提升該附加層的絕熱性、輕量性及隔音/抗震性的功效。
其中，該低溫絕熱件的火焰蔓延指數小於25，煙霧迷漫指數小於450。如此，係可以使該低溫絕熱件的防火等級達到ASTM E84測試A級，係具有提升該低溫絕熱件之防火性能的功效。
其中，該低溫絕熱件的水中可游離氯離子濃度小於90 ppm。如此，係可以降低該低溫絕熱件游離氯離子的產生，係具有降低管線腐蝕的功效。
其中，該低溫絕熱件在110℃及-150℃時的線性收縮率小於7%。如此，係具有提升該低溫絕熱件的耐熱性的功效。
其中，該基體內表面具有一功能層，該功能層的材質為金屬箔。如此，在低溫下，該鋁箔會收縮形成皺褶，該皺褶進而形成一隔熱層，使該基體脫離低溫物體，具有提升該基體使用溫度範圍的功效。
其中，該金屬箔為鋁箔。如此，係具有提升附著性、低溫穩定性及避免磨損或腐蝕的功效。
其中，該鋁箔藉由黏合劑附著至該基體的內表面。如此，係具有提升該基體與該鋁箔的結合強度的功效。
為讓本創作之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本創作之較佳實施例，並配合所附圖式作詳細說明；此外，在不同圖式中標示相同符號者視為相同，會省略其說明。
請參照第1圖所示，其係本創作低溫絕熱件的第一實施例，該低溫絕熱件係包含一基體1及一附加層2，該附加層2結合於該基體1的外表面，該基體1與該附加層2的結合可以為黏合、卡合等各種習知結合方式，或直接將該附加層2鬆散地置於該基體1的外表面，本創作不予限制。在本實施例中，該結合方式為透過一黏著劑黏合該基體1與該附加層2，該黏合劑較佳為含有氯丁二烯、丙烯酸、乙酸乙烯酯及其衍生物等的阻燃性有機黏著劑，使該低溫絕熱件的火焰蔓延指數(Flame-spread Index, FSI) 可以小於25，煙霧迷漫指數(Smoke-developed Index, SDI)小於450，藉此，以使該低溫絕熱件可以達到ASTM E84測試A級之防火等級的作用。
該基體1的材質可以為包含聚乙烯與聚丙烯單元的彈性體，該基體1的形狀可為片狀、管狀或其他型態，本創作不予限制。在本實施例中，該基體1為一管狀彈性體。該基體1的材質較佳為三元乙丙橡膠(EDPM)彈性體，以使該基體1經ASTM C871標準測試之水中可游離(water-leachable)氯離子濃度小於90 ppm。該基體1具有大量閉孔，該閉孔含量較佳大於95%，密度為10～100 kg/m
3，較佳為20～80 kg/m
3，更佳為30～70 kg/m
3。該基體1的熱導率小於0.08 W/mK，較佳小於0.04 W/mK。該基體1可另包含填充劑、纖維、添加劑、著色劑、交聯劑、陶瓷化劑、成炭劑、膨脹體系 (intumescent system)、穩定劑、抗水解劑、阻燃劑及其他聚合物(熱塑/固型聚合物、TPE)等其他成分，本創作不予限制。在本實施例中，該基體1可另包含阻燃劑，使該低溫絕熱件的火焰蔓延指數(Flame-spread Index, FSI)小於25，煙霧迷漫指數(Smoke-developed Index, SDI)小於450，藉此，使該低溫絕熱件可以達到ASTM E84測試A級之防火等級的作用。
該附加層2的材質為多孔絕熱材料，可以為無機絕熱材料(例如：纖維玻璃、泡沫玻璃、礦物棉)、剛性有機絕熱材料(例如：PUR/PIR、聚苯乙烯等)或可撓有機絕熱材料，該附加層2較佳為膨脹型可撓材料，更佳為NR/IR、IIR、BR、NBR、CR、SBR、BR、ACM/AEM、FPM/FKM、EPM/EPDM、ECO、Q等橡膠泡沫材料，且經ASTM C871標準測試之水中可游離(water-leachable)氯離子濃度較佳小於90 ppm。該附加層2可另包含填充劑、纖維、添加劑、著色劑、交聯劑、陶瓷化劑、成炭劑、穩定劑、抗水解劑、阻燃劑及其他聚合物(熱塑/固型聚合物、TPE)等其他成分，本創作不予限制。在本實施例中，該附加層2可另包含阻燃劑，使該低溫絕熱件的火焰蔓延指數(Flame-spread Index, FSI)小於25，煙霧迷漫指數(Smoke-developed Index, SDI)小於450，藉此，使該低溫絕熱件可以達到ASTM E84測試A級之防火等級的作用。
較佳地，該附加層2的外表面可另具有一外層3，用於降低外界環境對該低溫絕熱件的影響。該外層3可為含有高強度材料(如：纖維強化塑膠)的一塗層，該塗層透過黏合劑附著到該附加層2的外表面，也可為利用高強度材料(如：金屬)的一覆層，該覆層可附著或鬆散安裝於該附加層2的外表面，本創作不予限制。
請參照第2圖所示，其係本創作低溫絕熱件的第二實施例，本實施例與上述的第一實施例大致相同，在本實施例中，該低溫絕熱件包含數層基體1及數層附加層2，各該基體1及各該附加層2可具有相同或不同的性質，如機械強度、密度及開孔含量等，本創作不予限制。各該基體1可彼此鬆散疊置或利用黏合劑黏合，在本實施例中，各該基體1係透過黏合劑互相黏合。各該基體1及各該附加層2的層數及厚度係取決於欲絕熱的溫度，本創作不予限制。
該低溫絕熱件另具有一功能層4，該功能層4結合於成管狀彈性體之該基體1的內表面，該功能層4與該基體1的結合可以為黏合、卡合等各種習知結合方式，本創作不予限制。在本實施例中，該結合方式為透過一黏著劑黏合該基體1與該功能層4。該功能層4的材質可以為一金屬箔，較佳為一鋁箔。在本實施例的實施溫度(-110℃以下)，該低溫絕熱件會收縮而導致該功能層產生皺摺，該皺褶產生一層空隙，該層空隙可以再形成一新的隔熱層，藉此，具有使該低溫絕熱件脫離低溫物體的作用。
請參照第3圖所示，其係本創作第一實施例(A)及第二實施例(B)與習知絕熱件(S)的熱導率比較圖，該基體1的厚度/層數取決於該基體1的外表面是否達到非臨界溫度。請參照第3圖(A)所示，在-100℃時，一層30cm厚的該基體1的外表面溫度為-50℃；請參照第3圖(B)所示，在-165℃時，需要兩層30cm厚的該基體1才能達到與第3圖(A)相同之絕熱效果，在-200℃時，則需要更厚或更多層的該基體1。該附加層2的厚度/層數則取決於該附加層2的外表面是否達到室溫。
綜上所述，本創作的低溫絕熱件具有非晶質特性，係可以提升該低溫絕熱件在低溫下的可撓性，具有降低該低溫絕熱件的製造安裝難度及維護成本的功效，且該低溫絕熱件係由中性之疏水性材料製成，係可以降低腐蝕風險與水蒸氣通過率；又，該低溫絕熱件不需額外的防水層，係可以吸收外部的機械衝擊和/或聲振粗糙度(vibration harshness)，具有使用時強度較高與較不易碎的功效；此外，透過於製造過程中添加耐燃劑及阻燃劑，係具有提升該低溫絕熱件之防火性的功效。
雖然本創作已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者在不脫離本創作之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本創作所保護之技術範疇，因此本創作之保護範圍當包含後附之申請專利範圍所記載的文義及均等範圍內之所有變更。又，上述之數個實施例能夠組合時，則本創作包含任意組合的實施態樣。
﹝本創作﹞
1:基體
2:附加層
3:外層
4:功能層
M:習知保冷材料
［第1圖］ 本創作第一實施例之結構側視圖。
［第2圖］ 本創作第二實施例之結構側視圖。
［第3圖］ 本創作二實施例之低溫絕熱件與習知絕熱件的熱導率比較圖。
1:基體
2:附加層
3:外層
Claims (11)
- 一種低溫絕熱件，包含： 一基體，具有一內表面及一外表面，該基體由共聚物製備而成，該共聚物包含聚乙烯與聚丙烯單元，該基體之閉孔含量大於95%，密度為30～70 kg/m 3；及 至少一附加層，位於該基體的外表面。
- 如請求項1之低溫絕熱件，其中，該共聚物為三元乙丙橡膠(EDPM)。
- 如請求項1之低溫絕熱件，其中，該附加層為一膨脹型聚合物。
- 如請求項1至3中任一項之低溫絕熱件，其中，該基體的熱導率小於0.04 W/mK。
- 如請求項4之低溫絕熱件，其中，該附加層為一膨脹型彈性體，該膨脹型彈性體的閉孔含量大於95%，密度為40～200 kg/m 3，熱導率小於0.04 W/mK。
- 如請求項1之低溫絕熱件，其中，該低溫絕熱件的火焰蔓延指數小於25，煙霧迷漫指數小於450。
- 如請求項1之低溫絕熱件，其中，該低溫絕熱件的水中可游離氯離子濃度小於90 ppm。
- 如請求項1之低溫絕熱件，其中，該低溫絕熱件在110℃及-150℃時的線性收縮率小於7%。
- 如請求項1之低溫絕熱件，其中，該基體內表面具有一功能層，該功能層的材質為金屬箔。
- 如請求項9之低溫絕熱件，其中，該金屬箔為鋁箔。
- 如請求項10之低溫絕熱件，其中，該鋁箔藉由黏合劑附著至該基體的內表面。
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|---|---|---|---|---|
| TWI876320B (zh) * | 2023-04-18 | 2025-03-11 | 大陸商阿樂斯絕熱材料（廣州）有限公司 | 低溫絕熱件 |
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2023
- 2023-04-18 TW TW112203602U patent/TWM643868U/zh unknown
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