VIP真空绝热板专用薄膜材料及性能分析

VIP真空绝热板专用高阻隔薄膜结构及性能分析

刁子军

（江苏申凯包装材料有限公司）

概要：阐述了真空绝热行业的发展现状及前景，针对真空绝热板专用的高阻隔薄膜的材料组成、生产工艺及性能特点作了详细的描述及分析。

关键词：VIP板；真空绝热；高阻隔薄膜；

一、VIP真空绝热板行业简介

Vacuum insulation panel(简称VIP)真空绝热板，是近年开发的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0.004w/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。同其它材料相比，VIP真空绝热板以其极低的导热系数，在保温技术要求相同时有保温层厚度薄、体积小、重量轻的优点，适用于节能要求较高的产品，有较大技术经济意义。主要用于保温绝热，如冰箱、深冷冰柜、电热水器、自动贩卖机、冷冻箱、冷藏集装箱、建筑墙体保温和LNG储运等。冰箱采用VIP隔热：可以节能10％～30％，并且增加有效容积20%-30%。采用VIP隔热，除了经济意义外，还有冰箱重量轻，体积小的优点。冰箱门和冷冻箱的上开门，要求质轻、壁薄，采用VIP隔热有较大的技术经济意义。

这种高效保温材料在国外一些发达国家已经有了十多年的使用历史，随着国家对家用电器产品提出的能耗要求以及在当今节能减排的政策推动下，很多国内知名企业开始采用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，这种新型保温材料正被保温制冷行业各商家所关注，市场前景十分广阔。

二、VIP真空绝热板专用薄膜

真空绝热板的结构是由芯材、隔膜以及吸气剂组成。

表面隔膜材料的主要功能

长期保证真空绝热板内的真空度。

真空绝热板的性能及使用寿命，很大程度上取决于表面隔膜材料在其使用过程中对气体的抗渗透能力。真空绝热板内的真空度愈低，则其隔热性能愈佳。为了提高薄膜抗气体渗透性能，表面薄膜选用金属与塑料的复合膜，例如，铝箔塑料膜等。表面薄膜封口部分的气体渗透性对产品使用寿命也有很大影响，因此特别的封口技术来解决好薄膜封口的透气性能问题。

三、产品生产工艺及材料结构

真空绝热板专用高阻隔薄膜在VIP产品上发挥着隔绝水气、密封包装两大功能。真空绝热板专用高阻隔薄膜是由多层高阻隔薄膜、金属箔膜、纳米聚合薄膜，采用低粘度、高粘合力的粘合剂，通过“干式复合”和高温高频热合形成的。生产工艺好坏与是否合理将直接决定产品的重要性能，如热封强度、透气性、抗拉伸性能等等。

目前国内外各生产厂家的材料结构不一，通常采用四层材料和五层材料复合。

四层结构：NY/VMPET/AL/PE

五层结构：NY/PE/AL/VMPET/PE

原材料性能概述

NY：英文全称NYLON，中文名：尼龙

有抗拉伸性及耐刺杂性特殊好、耐低温、高温等优点，常用于抽真空及有尖角物品的包装；一般作印刷材料或复合材料使用。

PE：中文名：聚乙烯

PE是一种典范的结晶聚合物，依据合成的方法不同，其重要分HDPE、MDPE、LDPE 及LLDPE；具有非常好的柔软性的同时有耐酸、碱、耐低温、100℃高温等多种特征；作复合材料时其具有良好的热封性能，并且可以做到低温热封。

VMPET：中文名：镀铝聚脂膜；

在PET表面蒸镀一层铝，让其具有铝箔（AL）的阻隔性能；具有良好的隔水、隔氧性，防紫外光作用，但隔断性比真正的铝箔要差。

AL：中文名：铝箔

阻隔氧与水份非常好，透水透氧率均为1，是很好的阻隔性材料，但因无热封性能通常作为复合材料。

四、产品性能测试项目及参考标准

1.产品规格尺寸及偏差检测，参考标准GB/T 6673-2001和GB/T 6672-2001；

2.拉断力和断裂伸长率的测定，参考标准GB/T 13022-1991；

3.剥离力的测定，参考标准GB/T 8808-1988；

4.热封强度的测定，参考标准国标GB2918；

5.氧气透过量的测定，仪器：透气仪、透气室、测压装置、真空泵

6.水蒸气透过量的测定，恒温恒湿箱、分析天平、干燥器、量具（千分尺）、密封腊、干

燥剂；

7.耐压试验，仪器设备：砝码、上加压盘、试验袋、下加压盘；

8.跌落试验；

9.溶剂残留量的测定，仪器设备：氢燃离子检测型气相色谱仪；

10.摩擦系数的测定，参考标准GB 10006-88；

11.化学性能的检验，参考标准：二氨基甲苯的测定按GB/T14937-1994 的规定进行，其它

项目按GB/T5009.60-1996 的规定进行；

12.异常毒性的检验；

四、真空包装袋性能指标要求

目前真空绝热板主要应用于冷藏设备，如冰箱、冷藏车、冷冻箱等工业化设备，该类产品的寿命通常为10-20年，对于真空绝热板的使用年限同样要求达到20年左右，通过多项极限试验表明要使该类产品的寿命满足使用要求，其高阻隔包装袋材料需达到以下技术指标：

1.各层间的剥离力＞40N，

2.热合强度＞40N

3.氧气透过率≤0.1㎝3/(m2•24h•0.1Mpa) 38摄氏度

4.水蒸气透过率≤0.1g/(m2•24h) 38摄氏度

5.横向拉伸强度＞70N/15mm

6.纵向拉伸强度＞70N/15mm

7.残留溶剂量≤5mg/ m2