熱門專利組合—阻絕火與熱的機能材料專利組合

 

刊登日期:2019/6/5
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紅外光反射隔熱塗料
目前市售隔熱玻璃商品以單銀或雙銀低輻射玻璃為主,主要利用真空鍍膜的方式在玻璃上濺鍍包含銀、介電層、保護層等材料形成多層膜。由於需使用昂貴的真空濺鍍設備與多層製作的方式,使得其生產成本相對高昂,因此其販售價格也居高不下。上述玻璃另外一個缺點在於銀鍍膜在空氣中並不安定,因此,銀鍍膜必須密封在充填惰性氣體的雙層玻璃內,以保護其銀鍍膜不被氧化。一旦雙層玻璃中的惰性氣體洩漏,就會失去隔熱效能,而需要更換整片玻璃。本專利組合提供低成本、高安定性、製程溫度較低的紅外線反射隔熱薄膜以及隔熱材料的製造方法。
專利組合技術特色
① 藉由導入第VIII B族過渡金屬觸媒(例如鉑)來降低複合氧化鎢薄膜之生成溫度,約在300˚C下生成,突破傳統複合氧化鎢在強化玻璃的隔熱塗佈後處理所需低溫製程的限制,而且此隔熱材料不易氧化,沒有傳統隔熱玻璃商品的缺點。
② 利用包含氧化鎢之二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋁等組合所形成之阻隔層,將熱裂解製程及強化製程整合為單一步驟形成複合氧化鎢隔熱層,能夠有效的避免因高溫熱裂解所導致的鈉滲透效應(Sodium Migration Effect),解決了複合氧化鎢隔熱層無法應用於一般玻璃之問題。
應用領域
玻璃加工、建築、汽車、農業用隔熱膜、隔熱玻璃、隔熱板

隔熱防火建材
目前防火建材主要分為無機纖維板、無機纖維棉與有機難燃泡體等三種。其中無機纖維板雖然具有防火性,但相對的重量較重,且形狀固定應用不便,阻隔高溫效果也較差;無機纖維棉雖具有極佳的防火性與隔熱性,但本身並無機械強度;而一般的有機防火泡材如酚醛泡,重量雖輕,隔熱性亦佳,但防火性差,受火後容易收縮,在短時間內泡體完全氣化沒有保護效果。本專利組合利用有機/無機複合材料以及多層結構,提供比現行一般商用防火材料更具較佳的隔熱性,且能提供較長時效的防火、耐燃性能。
專利組合技術特色
① 由無機粉體與有機成分之反應性官能基產生反應所形成之複合材料,具有極佳之難燃、耐燃、防火與隔熱性,以適當方式加工可形成異質多層結構防火材料,例如與泡棉搭配可作為隔音防火材料、與紡織品搭配以作為防火窗簾、防火毯或隔熱手套等、與礦物板搭配以作為一防火隔板等,應用相當廣泛。
② 多層結構的防火材料在以火焰燃燒時,其中有機/無機複合防火材料之有機成分會碳化形成焦炭層,而無機粉體材料和添加物會將燃燒的熱量以輻射的方式放出,並維持燃燒時防火材料結構完整性,由於多層結構的設計,較不易產生貫穿性龜裂或剝落,能有效阻擋火焰傳遞,更能阻擋並消散熱量。
應用領域
建築、交通工具、紡織、民生

耐燃/難燃應用
耐燃材料可分為難燃與防火材料。難燃材料主要以難燃性高分子為最大宗,其材料組成與製備以添加之難燃劑來改變高分子材料的燃燒現象,且需要加入耦合劑或界面活性劑來增加分散效果,由於高分子與無機粉體難燃劑本身是無鍵結的,因此材料本身雖不易燃燒,但在火焰與熱量的影響下會產生熔化、熔融或滴垂等現象,故此難燃特性並不足以提供防火能力,亦即無法保護其他易燃物質在有火焰與熱量下不被引燃並且有效的延緩火焰蔓延。本專利組合能夠提供優異之難燃效果,且透過不同加工方式,具有廣泛的應用範圍。
專利組合技術特色
① 利用至少兩種不同粒徑的無機難燃劑,提供一種具有可撓性與不燃性的防火材料,在1 mm厚度下的曲率半徑為約1~6 cm,由於具有至少兩種不同粒徑之含羥基無機難燃劑與液態難燃劑的添加,可提高難燃劑的總含量,進而使製得的防火材料達到不燃性(總熱值小於3 MJ/Kg),防火性遠優於現有的有機可撓式防火材料,且製程簡單,粉體液體直接混合不需要添加溶劑。
② 使用不同的阻燃概念,不使用鹵素系難燃劑與PVC,而是選用具有反應性官能基的有機成分與具有相對應反應官能基的無機粉體進行反應,形成有機/無機複合材料,再依押出(Extrusion)或含浸(Dipping)等方式加工,成為具有環保型防火絕緣層或外覆層之耐火電線/電纜。
應用領域
建築、交通工具、電線、電纜

建築節能設計技術
目前低輻射玻璃(Low-emissivity Glass)的製作主要引用真空濺鍍設備與技術,其中為金屬膜層與透明氧化物膜層,金屬膜層以銀為主材料,對紅外光具有高熱阻隔效果;而透明氧化物膜層通常以氧化錫(SnO2)為主,具高反射功能與提高膜層透光率,並結合其他保護膜層或中空層達到高阻隔效果。然而,由於採用真空鍍膜設備,且膜層數需大於10層以上,所以低輻射玻璃的價格一直居高不下,製程的複雜性與困難度也是一大挑戰,另
外,電鍍金屬膜為高污染產物,並不像一般清玻璃可回收再利用,變成是另一個環保的問題。本專利組合以低成本和高阻隔效果的紅外光阻隔多層膜結構,為節能建材技術提供一種新的選擇。
專利組合技術特色
① 利用高摻雜氧化物薄膜,提供一種紅外光阻隔多層膜結構,當一入射光從透明基板頂面射入紅外光阻隔多層膜結構中的高摻雜氧化物薄膜近紅外光阻隔層,利用薄膜本身高載子濃度的特性來達到高阻隔效率。
② 含鎢青銅複合物之一種紅外光吸收材料,該鎢青銅複合物由一立方晶相鎢青銅(CTB)以及一六方晶相鎢青銅(HTB)所組成。此紅外光吸收材料可應用於隔熱結構,符合高透光率及高隔熱性的效果。
應用領域
建材、汽車、隔熱

專利洽詢:材料與化工研究所智權加值推廣室
趙弘儒 電話:03-5913737 、E-mail: kevin_chao@itri.org.tw
康靜怡 電話:03-5916928 、E-mail: kang@itri.org.tw


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