多層片材、制造方法、以及包括多層片材的制品的制作方法
【專利摘要】一種多層片材可包括壁，其中，壁包括：第一壁；第二壁；以及橫向壁，其中第一壁、第二壁、以及橫向壁縱向延伸；以及在鄰壁之間延伸的肋，其中由兩個鄰壁形成層；其中用納米孔泡沫材料填充層；并且其中多層片材包括小于或等于1.00W·m/kg·K的標準化熱導率值。制造多層片材的方法可包括將上述多層片材與納米孔泡沫材料共擠出；其中，在共擠出過程中用納米孔泡沫材料填充層。
【專利說明】多層片材、制造方法、以及包括多層片材的制品
【技術領域】
[0001]本公開通常涉及多層片材，并且更具體地涉及納米孔泡沫材料位于多層片材的不同層中的多層片材以用于結構和熱絕緣應用。
【背景技術】
[0002]在自然光結構的建筑(例如，溫室、池圍欄、暖房、運動場、日光浴室等)中，玻璃已經在很多應用中被用作透明的結構元件如窗戶、飾面、和屋頂。然而，由于一些顯著的益處，使得在很多應用中聚合物片材已經替代玻璃。
[0003]與玻璃相比，聚合物片材的一個益處是其表現出優(yōu)異的抗沖擊性。這進而降低其中遭受由人為破壞、冰雹、收縮/膨脹等造成的偶然破損的應用中的維修費用。聚合物片材的另一個益處是，與玻璃相比，重量明顯降低。這使得聚合物片材比玻璃更容易安裝，并降低了它們安裝的結構的承重要求。
[0004]除了這些益處之外，聚合物片材的最重要的優(yōu)勢之一是，與玻璃相比，其提供改善的絕緣性能。該性能顯著影響聚合物片材的整體市場接受性，因為消費者期望具有改善效率的結構元件以降低加熱和/或冷卻成本。因為給定的厚度，空氣熱導率達到飽和點，超過該飽和點，壁的數目增加不會降低熱導率和透射率，所以難以設計低傳熱值(U)的多層片材。雖然聚合物片材的絕緣性能優(yōu)于玻璃的絕緣性能，但是在聚合物片材中具有低熱導率值、高剛度(即硬度)、和光透射是具有挑戰(zhàn)性的。因此，存在對進一步改善的持續(xù)需求。
[0005]多層片材通常為了結構和熱絕緣應用而設計。如所述，在工業(yè)中不斷尋求多層片材應用的低熱導率值。低熱導率值的技術包括用位于片材表面上的絕緣材料將涂料應用到片材。然而涂料可能是昂貴的。當將特征添加至片材的表面以改變表面積時，表面構造也可以用于增加熱導率值，其進而增加了片材的傳導性。然而，此類步驟通過增加額外的制造步驟增加了多層片材的成本并增加了周期時間，從而降低了生產率。
[0006]在工業(yè)中，期望具有低熱導率值而不增加成本、質量、或周期時間的多層片材。

【發(fā)明內容】

[0007]在各個實施方式中，公開了多層片材、用于制造多層片材的方法、以及包含多層片材的制品。
[0008]在一個實施方式中，多層片材包括:多個壁，其中，多個壁包括:第一壁；第二壁；以及橫向壁，其中，第一壁、第二壁、和橫向壁縱向延伸；以及在鄰壁之間延伸的肋，其中，由兩個鄰壁形成層；其中用納米孔泡沫材料填充層；并且其中多層片材包括小于或等于
1.00W.m/kg.K的標準化熱導率值。
[0009]在另一個實施方式中，制造多層片材的方法包括:共擠出多層片材與納米孔泡沫材料；其中，多層片材包括多個壁，其中多個壁包括:第一壁；第二壁；以及橫向壁，其中第一壁、第二壁、以及橫向壁縱向延伸；以及在鄰壁之間延伸的肋，其中由兩個鄰壁形成層；并且其中在共擠出過程中用納米孔泡沫材料填充層。[0010]以下更具體地描述這些和其他非限制性特征。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]以下是附圖的簡要說明，其中相同的元件標號相同并且其是出于說明在本文中公開的示例性實施方式的目的示出的而并不是出于限制其的目的。
[0012]圖1是多層片材的部分截面的正視圖。
[0013]圖2是用于形成納米孔泡沫材料的方法的一個實施方式的圖示。
[0014]圖3是與存在的壁的數目相比并與包含納米孔泡沫材料填充層的多層片材相比的多層片材的u值的圖示。
【具體實施方式】
[0015]在各個實施方式中，本文公開了多層片材，其包括多個壁，其中多個壁包括第一壁、第二壁、以及橫向壁，其中，第一壁、第二壁、以及橫向壁縱向延伸；以及在鄰壁之間延伸的肋。由多層片材的兩個鄰壁形成層并且兩個鄰壁之間的空隙填充有納米孔泡沫材料，使得多層片材包括小于或等于1.00瓦特米/千克開(W.m/kg.K)的標準化熱導率值。橫向壁能夠平行于第一壁和第二壁延伸，或能夠基本上平行于第一壁和第二壁延伸(即不完全平行橫跨第一壁和第二壁的整個長度但不交叉)，或能夠與第一壁和第二壁縱向延伸。
[0016]借助于多層片材的層中的納米孔泡沫材料能夠實現多層片材的熱絕緣性能的顯著增加。固體片材(例如，包含聚碳酸酯)和多層片材通常能夠用于結構和熱絕緣應用中。對于設計用于結構應用(例如，屋頂、玻璃、以及類似的應用)的多層片材可期望具有足夠的熱和結構性能中。熱性能和結構性能是多層片材的重要特征以相對氣候控制降低能量消耗。向多層片材添加更多壁在降低熱導率值(U值)上具有局限性。存在U值不受壁的添加的影響的點(即，通過壁的數目片材變成飽和并且壁的數目的進一步增加不會提高片材的熱絕緣性能)。通常，U值越低，多層片材的熱絕緣越高。
[0017]如上文討論的，多層片材的多個壁可以形成層。例如，多層片材的任意兩個壁(例如，第一壁和第二壁、第一壁和橫向壁、橫向壁和第二壁；第三壁和第四壁，等)可以形成層。在一些實施方式中，多層片材的每個層(即兩個鄰壁之間的空間)能夠填充有納米孔泡沫材料。在其他實施方式中，僅一些層填充有納米孔泡沫材料。例如，在10層的多層片材中，第一層、第三層、第五層、第七層、和第九層可以填充有納米孔泡沫材料。填充層任意組合(例如，第二、第三、第六、第七、和第九；第一、第二、第四、第五、第七、第八、和第十等)是可以的。承認存在用于填充多層片材的層的無數的可能性并能夠根據具體最終用途和期望的最終產品的性能來選擇。本文中公開的多層片材可包括會提供期望性能(例如，熱絕緣)的任意數目的層。例如，層的數目可大于或等于2，尤其是大于或等于5，更尤其是大于或等于10，并且甚至更尤其是大于或等于12。
[0018]本文中也公開了制造多層片材的方法，其中，在處理多層片材過程中(例如，在共擠出工藝過程中)，用納米孔泡沫材料填充多層片材的層或者其中生產多層片材并隨后用納米孔泡沫材料填充其中的層，其中單獨生產納米孔泡沫材料。從這種方法生產的多層片材或生產的且此后用納米孔泡沫材料填充的位于其中的層的多層片材與具有未填充層(即層中為空氣)的相同多層片材相比可以具有在熱絕緣性能上具有大于或等于70%改善的U值。
[0019]納米孔泡沫材料具有低于空氣的熱導率。用納米孔泡沫材料填充多層片材的層降低了通過多層片材的熱流，其也提高了多層片材的熱絕緣性能。本文中所描述的多層片材的填充層通常是指將納米孔泡沫材料填入多層片材的兩個鄰壁之間的空間中。例如，層可填有大于或等于50%的納米孔泡沫材料，尤其是填有大于或等于75%的納米孔泡沫材料，更尤其是填有大于或等于85%的納米孔泡沫材料，甚至更尤其是填有大于或等于95%的納米孔泡沫材料，還更尤其是填有大于或等于99%的納米孔泡沫材料，并且甚至還更尤其是填有100%的納米孔泡沫材料。
[0020]在一個實施方式中，生產多層片材(例如，擠出多層片材)并且此后用納米孔泡沫材料填充層。在一個實施方式中，納米孔泡沫材料是以顆?；蛑?例如，納米尺寸的珠)的形式，其在形成多層片材后被加到多層片材的層中。當納米孔泡沫材料是以小顆?；蛑榈男问綍r，更容易促進層中納米孔泡沫材料的整合。在另一個實施方式中，共擠出多層片材和納米孔泡沫材料，并在共擠出過程中納米孔泡沫材料填充多層片材的層。
[0021]在共同轉讓的美國專利號US 7,838, 108 B2中描述了示例性納米孔泡沫材料，其通過援引并入。例如，包括使聚合物與發(fā)泡劑接觸的方法能夠制備納米孔泡沫材料，其中，聚合物包括具有10納米至10毫米的平均粒徑的顆粒。能夠在擠出機中實施該方法。在不使用高壓的情況下能夠制備納米孔泡沫材料，例如，通過使用低溫來用發(fā)泡劑使聚合物顆粒飽和。在接觸步驟過程中，發(fā)泡劑(例如，氣體分子)擴散至聚合物以形成單一相(例如，“均相”)。擠出工藝可以在低溫下如室溫以下(例如，在約25°c以下)進行。在一個實施方式中，可取聚合物物料并在如0°C下用二氧化碳氣體飽和，這導致形成均相。接著，將均相進料至具有模具的擠出機中以生產納米孔泡沫材料。通常，本文中描述的“納米”尺寸的包括從1納米至小于1，000納米測量的任何和所有尺寸。
[0022]如本文公開的，如應用至用于制備納米孔泡沫材料的聚合物物料的術語“平均粒徑”是指每一單位體積測量的顆粒的平均尺寸。粒徑可以是10納米至10毫米，尤其是10納米至1毫米，并且更尤其是10納米至100微米。在一個實施方式中，具有1微米平均粒徑的聚合物可用于獲得400納米平均孔徑的納米孔泡沫材料。平均孔徑是指泡沫孔的直徑，其通常表示為頻率/孔徑分布圖。在一個實施方式中，納米孔泡沫材料具有25納米至200納米、尤其是50納米至100納米的平均孔徑。
[0023]通過參考附圖能夠獲得對本文中公開的要素、工藝、和裝置的更全面的了解。這些圖僅僅是基于方便和易于證明本公開的圖示，因此不旨在表示相對尺寸和裝置或其要素的大小和/或定義或限制示例性實施方式的范圍。雖然為了清楚起見在以下描述中使用了特定術語，但這些術語僅是指附圖中用于示例而選擇的實施方式的具體結構，并不旨在限定或限制本公開的范圍。在附圖和以下描述中，應當理解的是，相同的數字標識是指具有相同功能的元素。
[0024]圖1示出了五個壁的多層片材10，包括壁，其中壁包括第一壁14、第二壁16、橫向壁20，以及在第一壁14和第二壁16之間延伸的肋18。第一壁14和第二壁16是多層片材10的最外面的壁。在一個實施方式中，橫向壁20能夠縱向延伸第一壁14和第二壁16的長度。在另一個實施方式中，橫向壁20能夠平行于第一壁14和第二壁16或,橫向壁20能夠基本平行于第一壁14和第二壁16 (例如，不完全平行橫跨第一壁14和第二壁16的整個長度，但并與第一壁14或第二壁16交叉，在處理過程中適應方位上微小的變化)。層26、28可由位于鄰壁之間的空隙形成，例如，層26可由第一壁14和橫向壁20形成，而層28可由橫向壁20和第二壁16形成。同樣位于空隙內的是分隔物22，其不平行且不垂直于壁和肋
18。分隔物22在層26、28中形式空腔12。圖1中還示出了多層片材的寬度(w)和多層片材的長度⑴。
[0025]在圖1中示出的多層片材10中，多層片材10的各個層(26、28等)能夠用如前所述的納米孔泡沫材料填充，例如，以增加多層片材10的熱導率。在圖1中示出的實施方式中，層26可用納米孔泡沫材料填充，或層28可用納米孔泡沫材料填充，或者層26和層28都可用納米孔泡沫材料填充。
[0026]層26、28中存在的空腔12的數目能夠改變并且通常是會進一步提高熱絕緣性能和/或結構完整性和/或多層片材10的其他期望性能的任何值。例如，層26、28中存在的空穴的數目可大于或等于2，尤其是大于或等于10，還更尤其是大于或等于15，并且甚至更尤其是大于或等于20。在一些實施方式中，多層片材10中空腔12的數目可以大于或等于75，更尤其是大于或等于100，并且甚至更尤其是大于或等于120。不受理論限制，認為在多層片材10中用納米孔泡沫材料填充的層26、28的增加的數目為多層片材10提供低U值，從而增加多層片材10的熱絕緣性能。
[0027]在用于生產納米孔泡沫材料的方法的一個實施方式中，圖2所示，采用具有期望粒徑的聚合物物料140并在0°C下用二氧化碳氣體飽和(參考數字150)，其導致“均相”160的形成。接著，將“均相”160進料至包括模具180的擠出機170以生產納米孔泡沫材料190。
[0028]為了通過擠出技術生產納米孔泡沫材料，期望從氣體浸透的聚合物顆粒中形成“均相”材料采用的總時間和在聚合物處理器(例如，擠出機)中由“均相”材料花費的時間少于發(fā)泡劑擴散出聚合物顆粒所用的時間?？倳r間可以被認為是“停留時間”，其可以是發(fā)泡劑擴散出聚合物顆粒所用時間的0.5倍至0.9倍。
[0029]上述方法可以整批、半批、或連續(xù)的方式實現。連續(xù)法是可期望的，因為它們能夠允許更好的工藝控制和生產具有相對更均勻和更高質量的納米孔泡沫材料如，例如，具有小于或等于約標準偏差的一倍的平均孔徑的窄孔徑分布。在另一個實施方式中，本文中公開的聚合物泡沫具有小于或等于平均孔徑的約10%的平均孔徑標準偏差。之前已在本文中描述了術語“平均孔徑”。
[0030]本文中公開的聚合物泡沫可以具有在一個實施方式中大于109單元/立方厘米，在另一個實施方式中是1012單元/立方厘米至1018單元/立方厘米，以及在又一個實施方式中是1015單元/立方厘米至1018單元/立方厘米的高單元密度。如本文中所公開，術語“單元”定義為構成泡沫的空腔(void cavity)。單元可包括“敞開的單元結構”、“封閉的單元結構”、或其組合?！俺ㄩ_的單元結構”被定義為在一側或多側敞開的空腔。敞開的單元結構可連接至其他敞開的或封閉的單元結構?！胺忾]的單元結構”被定義為沒有開口的空腔。封閉的單元結構可以或可以不存在在納米孔泡沫材料的表面上。如果存在，封閉單元的外層可形成泡沫表面的一部分。
[0031]本文公開的術語“發(fā)泡劑”被定義為用于使聚合物發(fā)泡的化學試劑。發(fā)泡劑(例如，起泡劑(blowing agent))可以是固體、液體、非超臨界的、氣體或超臨界的發(fā)泡劑?？梢允褂玫陌l(fā)泡劑包括無機試劑、有機試劑、和其他化學試劑。合適的無機起泡劑包括二氧化碳、氮氣、氬氣、水、空氣、氮氣、和惰性氣體如氦氣、氙氣、和氬氣。有機試劑包括具有1-9個碳原子的脂肪族烴、具有1-3個碳原子的脂肪族醇、以及具有1-4個碳原子的完全和部分鹵化的脂肪族烴。脂肪族烴包括甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷、新戊烷、以及包含至少一種上述項的組合。脂肪族醇包括甲醇、乙醇、正丙醇、和異丙醇。完全和部分鹵化的脂肪族烴包括氟烴、氯烴、和氯氟烴。氟烴的實例包括甲基氟、全氟甲烷、乙基氣、1，1_ 二氣乙燒(HTC_152a)、1，1，1-二氣乙燒(HFC_143a)、1,1,1,2-四氣-乙燒(冊(:-134&)、五氟乙烷、二氟甲烷、全氟乙烷、2，2- 二氟丙烷、1，1，1-三氟丙烷、全氟丙烷、二氯丙烷、二氟丙烷、全氟丁烷、全氟環(huán)丁烷、以及包含至少一種上述項的組合。部分鹵化的氯烴和氯氟烴包括氯甲烷、二氯甲烷、氯乙烷、1，1，1-三氯乙烷、1，1- 二氯-1-氟乙烷(HCFC-141b)、l-氯-1，1-二氟乙烷(HCFC-142b)、氯二氟甲烷(HCFC-22)、1，1-二氯-2，2，2_三氟乙烷(HCFC-123)、1-氯-1，2，2，2-四氟乙烷(HCFC-124)、以及包含至少一種上述項的組合。完全鹵化的氯氟烴包括三氯單氟甲烷(CFC-11)、二氯二氟甲烷(CFC-12)、二氣二氣乙燒(CFC-113)、1,1,1-二氣乙燒、五氣乙燒、二氣四氣乙燒(CFC-114)、氣七氟丙烷、以及二氯六氟丙烷。其他化學試劑包括偶氮甲酰胺、偶氮二異丁腈、苯磺酰肼(benzenesulfonhydrazide)、4,4_氧代苯磺?；鵢氨基脲、對甲苯磺?；被?、偶氮二甲酸鋇、N，N' - 二甲基-N，N' -二亞硝基對苯二甲酰胺、三肼基三嗪、以及至少一種上述項的組合。發(fā)泡劑可以包括一種或多種以上化學試劑。
[0032]在一個實施方式中，發(fā)泡劑可以是二氧化碳、空氣、氮氣、IS氣、氣態(tài)烴、以及包含至少一種上述項的組合。發(fā)泡劑可以是材料如固態(tài)二氧化碳、液態(tài)二氧化碳、氣態(tài)二氧化碳、或超臨界狀態(tài)的二氧化碳、以及包含至少一種上述項的組合。
[0033]固態(tài)發(fā)泡技術可被應用至用于生產納米孔泡沫材料的連續(xù)發(fā)泡法如本文中所描述的那些。在擠出機中聚合物可以處于流動狀態(tài)，但模擬發(fā)泡法的物理學可用于控制納米孔泡沫材料的成核密度和孔度分布。例如，物理起泡劑(例如，用與化學發(fā)泡劑相反的任意化學變化能夠實現發(fā)泡的起泡劑，其通過化學反應生成發(fā)泡氣體)的組合、表面張力改性齊IJ、脈動壓力的應用、以及溫度淬火步驟可以用于，例如，將得到的納米孔泡沫材料中的單元密度潛在提高至約十億單元/立方厘米。在實施方式中，擠出機螺桿和模具可以這樣的方式設計以便最大化擠出機中的壓降以用發(fā)泡劑使聚合物物料飽和，例如，以最大化納米孔泡沫材料中的單元密度。使聚合物物料飽和的可替換的方法也可以用于最大化得到的納米孔泡沫材料中的單元密度。用于制備納米孔泡沫材料和多層片材的聚合物物料能夠由相同的或不同的聚合材料(如熱塑性塑料和熱塑性摻混物)形成。
[0034]可以用于形成納米孔泡沫材料以及用于形成多層片材的可能的熱塑性樹脂包括但不限于低聚物、聚合物、離聚物、樹枝狀聚合物、共聚物如嵌段共聚物、接枝共聚物、星型嵌段共聚物、無規(guī)共聚物、以及包含至少一種上述項的組合。此類熱塑性樹脂的實例包括但不限于聚碳酸酯(例如，聚碳酸酯-聚丁二烯摻混物、聚碳酸酯摻混物、共聚酯聚碳酸酯)、聚苯乙烯(例如，聚碳酸酯和苯乙烯的共聚物)、聚酰亞胺(例如，聚醚酰亞胺)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯、聚苯醚-聚苯乙烯摻混物、聚甲基丙烯酸烷基酯(例如，聚甲基丙烯酸甲酯)、聚酯(例如，共聚酯、聚硫酯)、聚烯烴(例如，聚丙烯和聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線型低密度聚乙烯)、聚酰胺(例如，聚酰胺亞胺)、多芳基化合物、聚砜(例如，聚芳砜、芳砜纟侖(polysulfonamide))、聚苯硫醚、聚四氟乙烯、聚醚(例如，聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚砜)、聚丙烯酸化物、聚縮醛、聚苯并噁唑(例如，聚苯并噻嗪并吩噻嗪(polybenzothiazinophenothiazine)、聚苯并噻唑)、聚卩惡二唑、聚批嗪喹卩惡啉(polypyrazinoquinoxalines)、聚均苯四甲酸亞胺(polypyromellitimides)、聚喹喔啉、聚苯并咪唑、聚氧化Π引哚(polyoxindoles)、聚氧代卩引哚啉(polyoxoisoindolines)(例如，聚二氧代卩引哚啉)、聚三嗪(polytriazines)、聚咕嗪、聚哌嗪、聚批唳、聚哌唳、聚三唑、聚吡唑、聚吡咯烷、聚碳硼烷、聚氧雜二環(huán)壬烷、聚二苯并呋喃、聚苯酞、聚縮醛、聚酸酣、聚乙烯類(例如，聚乙烯醚、聚乙烯硫醚、聚乙烯醇、聚乙烯酮、聚乙烯鹵化物、聚乙烯腈、聚乙烯酯、聚氯乙烯)、多磺酸鹽、多硫化物、聚脲、聚磷腈、聚硅氮烷、聚硅氧烷、以及包含至少一種上述項的組合。
[0035]更具體地，用于形成納米孔泡沫材料和形成多層片材的熱塑性材料可包括但不限于聚碳酸酯樹脂(例如，Lexan*樹脂，從SABIC Innovative Plastics IP B.V.商業(yè)可獲得)、聚苯醚_聚苯乙烯樹脂(例如，Noryl*樹脂，從SABIC Innovative Plastics IPB.V.商業(yè)可獲得)、聚醚酰亞胺樹脂(例如，Ultem*樹脂，從SABIC Innovative PlasticsIP B.V.商業(yè)可獲得)、聚對苯二甲酸丁二酯-聚碳酸酯樹脂(例如，Xenoy*樹脂，商業(yè)上可購自SABIC Innovative Plastics IP Β.V.)、共聚酯碳酸酯樹脂(例如，Lexan*SLX樹月旨，商業(yè)上可購自SABIC Innovative Plastics IP B.V.),以及包含至少一種上述樹脂的組合。甚至更具體地，熱塑性樹脂可包括但不限于聚碳酸酯的均聚物和共聚物、聚酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚醚酰亞胺、聚苯醚、或包含至少一種上述樹脂的組合。聚碳酸酯可包括聚碳酸酯的共聚物(例如，聚碳酸酯-聚硅氧烷如聚碳酸酯-聚硅氧烷嵌段共聚物)、線型聚碳酸酯、支鏈聚碳酸酯、封端的聚碳酸酯(例如，腈封端的聚碳酸酯)、以及包含至少一種上述項的組合如支鏈和線型聚碳酸酯的組合。
[0036]在其他實施方式中，用于形成納米孔泡沫材料和形成多層片材的熱塑性材料可包括但不限于丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、聚烯烴、聚酯、聚氯乙烯、或包含至少一種上述項的組合?？捎糜谛纬杉{米孔泡沫材料或多層片材的半結晶熱塑性聚合物的非限制性實例包括聚對苯二甲酸丁二酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、鄰苯二甲酰胺(PPA)、聚醚酮酮(PEKK)、以及高溫尼龍。
[0037]如果期望，用于形成納米孔泡沫材料和形成多層片材的熱塑性材料還可包含熱固聚合物。熱固聚合物的實例是聚氨基甲酸酯、天然橡膠、合成橡膠、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯、聚酰胺、聚酰亞胺、硅酮等、以及包含至少一種上述項的組合。
[0038]用于形成多層片材的納米孔泡沫材料和樹脂可包含通?；烊脒@種類型的聚合物組合物的各種添加劑，條件是選擇添加劑以便不顯著不利地影響期望的片材的性能，尤其是熱絕緣性能?？稍诨旌嫌糜谛纬杉{米孔泡沫材料或多層片材的組分期間在合適的時間混合此類添加劑。示例性添加劑包括抗沖擊改性劑、填充劑、增強劑、抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、紫外(UV)光穩(wěn)定劑、增塑劑、滑潤劑、脫模劑、抗靜電劑、著色劑(如炭黑和有機染料)、表面效應添加劑(surface effect additives)、抗臭氧劑、熱穩(wěn)定劑、抗腐蝕添加劑、流動性促進劑(flow promoters)、顏料、燃料福射穩(wěn)定劑(例如，紅外線吸收)、阻燃劑、和抗滴落劑。可以使用添加劑的組合，例如，熱穩(wěn)定劑、脫模劑、和紫外光穩(wěn)定劑的組合。通常，以通常已知有效的量使用添加劑?；诙鄬悠牡慕M合物的總重量，或基于納米孔泡沫材料的組合物的總重量，添加劑的總量(而不是任何抗沖擊改性劑、填充劑、或增強劑)通常為 0.00 lwt % 至 5wt %。
[0039]熱塑性聚合物通常與任何其他期望的添加劑一起進料至擠出機的喉部。添加劑也可以母料形式進料至擠出機。通過熔融摻混聚合物進料和其他期望的添加劑可生產進料，然后使用如單和雙螺桿擠出機、巴斯捏合機、輥式研磨機、韋林氏攪切器、亨舍爾混合機、螺線管(helicones)、班布里混煉機等裝置，或上述熔融摻混裝置的至少一種的組合在一步中形成。可共擠出納米孔泡沫材料和多層片材以形成填充有納米孔泡沫材料的多層片材。
[0040]除了傳導率，可選擇聚合材料以表現出足夠的抗沖擊性，使得片材能夠抵抗由沖擊(例如，冰雹、禽類、石頭等)造成的破損(例如，破裂、斷裂等)。因此，表現出大于或等于約7.5英尺-磅/平方英寸，ft-lb/in2 (4.00焦/平方厘米，J/cm2)，或更尤其是大于約
10.0ft-lb/in2(5.34J/cm2)或者甚至更尤其是大于或等于約 12.5ft_lb/in2 (6.67J/cm2)沖擊強度的聚合物是期望的，如根據ASTM D-256-93(Izod缺口沖擊試驗)所測試。此外，期望地，聚合物具有足夠的剛性以允許生產可以用于下述應用的片材，其中通常在片材的兩側或更多側上支撐和/或夾緊片材(例如，在所有四側上夾緊)，如在包括鋼管框架結構的溫室應用中。將本文中足夠的剛性定義為聚合物的楊氏模量(例如，彈性模量)大于或等于約lxl09N/m2，更尤其為lxlO9至20xl09N/m2，和仍更尤其為2xl09至10xl09N/m2。
[0041]納米孔泡沫材料包括小于或等于0.060ff/m.K、尤其是小于或等于0.025ff/m.K、更尤其是小于或等于0.010ff/m.K，并且甚至更尤其是小于或等于0.00lff/m.K的熱導率。納米孔泡沫材料可具有一個或多個期望的性能，包括但不限于光學透明性(例如，10%至90%光透過)，以及低重量下的優(yōu)良結構、熱性能、和電性能。納米孔泡沫材料可具有10納米至500納米的平均孔徑。
[0042]熱導率表征按瓦特/平方米開(W/m2K)測量的通過窗用玻璃或多層片材的中心部分的熱傳遞。更具體地，U值是在片材的兩側之間的溫度差下通過一平方米多層片材的熱能的量，并通常稱為熱絕緣或熱導率。U值可根據國際標準化機構(ISO)測試號10077-2:2003(E)計算，其中片材兩側之間的溫差為20開(K)。U值或熱導率通過下式(I)計算:
【權利要求】
1.一種多層片材，包括:多個壁，其中，所述多個壁包括:第一壁；第二壁；以及橫向壁，其中，所述第一壁、所述第二壁、以及所述橫向壁縱向延伸；以及在鄰壁之間延伸的肋，其中，由兩個鄰壁形成層；其中，所述層填充有納米孔泡沫材料；并且其中，所述多層片材包括小于或等于1.00W.m/kg.K的標準化熱導率值。
2.根據權利要求1所述的多層片材，其中，所述多層片材包括小于或等于0.75W.m/kg.K的標準化熱導率值。
3.根據權利要求1-2中任一項所述的多層片材，其中，所述多層片材包括小于或等于0.50W.m/kg.K的標準化熱導率值。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的多層片材，其中，所述納米孔泡沫材料包含在納米尺寸的珠中。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的多層片材，其中，用納米孔泡沫材料填充大于或等于95%的所述層。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的多層片材，其中，用納米孔泡沫材料填充大于或等于99%的所述層。
7.—種制造多層片材的方法，包括:共擠出多層片材與納米孔泡沫材料；其中，所述多層片材包括多個壁，其中所述多個壁包括:第一壁；第二壁；以及橫向壁，其中所述第一壁、所述第二壁、以及所述橫向壁縱向延伸；以及在鄰壁之間延伸的肋，其中，由兩個鄰壁形成層；其中，在共擠出過程中用納米孔泡沫材料填充所述層。
8.根據權利要求7所述的方法，其中，所述多層片材包括小于或等于1.00W.m/kg.K的標準化熱導率值。
9.根據權利要求7-8中任一項所述的方法，其中，所述多層片材包括小于或等于0.75W.m/kg.K的標準化熱導率。
10.根據權利要求7-9中任一項所述的方法，其中，所述多層片材包括小于或等于0.50W.m/kg.K的標準化熱導率值。
11.一種通過根據權利要求7-10中任一項所述的方法制造的制品。
12.根據權利要求7-11中任一項所述的方法，其中，用納米孔泡沫材料填充大于或等于95%的所述層。
13.根據權利要求7-12中任一項所述的方法，其中，用納米孔泡沫材料填充大于或等于99%的所述層。
【文檔編號】E04C2/54GK103649436SQ201280034165
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年7月10日 優(yōu)先權日:2011年7月12日
【發(fā)明者】欽尼亞赫·蒂亞加拉揚, 烏迪特·庫勒米, 桑托什·庫馬爾·拉金德瑞 申請人:沙特基礎創(chuàng)新塑料Ip私人有限責任公司