真空絕熱板是近年來(lái)興起的一種新型高效、節(jié)能、環(huán)保的保溫材料，導(dǎo)熱系數(shù)極低。一方面，利用真空保溫原理可以有效消除對(duì)流效應(yīng)；另一方面，通過(guò)對(duì)芯材的優(yōu)化選擇，可以將熱傳導(dǎo)控制在合理的水平，有效減少熱輻射。由于真空保溫、微孔保溫、多層保溫三種方法的結(jié)合，真空保溫板可以達(dá)到理想的節(jié)能保溫效果，可廣泛應(yīng)用于家電、建筑、機(jī)械、石油、電力、冶金、運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)等行業(yè)，是各種建筑、工業(yè)窯爐、鍋爐、換熱器、蒸餾塔、儲(chǔ)罐、冷庫(kù)、煙道、管道、閥門、風(fēng)機(jī)、空調(diào)、車船等保溫、保溫、隔熱、吸聲、消聲的多功能材料，在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有非常重要的地位。

①真空絕熱板的起源和發(fā)展

1882年，英國(guó)科學(xué)家JamesDewar將玻璃吹成一個(gè)特殊的雙層玻璃容器，將兩層玻璃膽汁壁涂上金屬銀，然后取出兩層壁之間的空氣，形成真空，兩層膽汁壁上的金屬銀可以防止輻射散熱，真空可以防止對(duì)流和傳導(dǎo)散熱，這是杜瓦瓶，即真空絕緣板技術(shù)的原型。

真空保溫板的研發(fā)始于20世紀(jì)50年代，其概念首先由美國(guó)國(guó)家航空航天局研制。（NASA）提出并設(shè)計(jì)，初始真空絕熱板稱為“真空顆粒保溫技術(shù)（VacuumPowderInsulation簡(jiǎn)稱VPI）”芯材主要由珠光粉、粉狀二氧化硅、粉狀碳酸鈣、活性炭等無(wú)數(shù)超細(xì)顆粒組成。以粉狀二氧化硅為芯材制成的保溫板保溫性能好，使用壽命長(zhǎng)，綜合性能好，技術(shù)成熟，至今仍在生產(chǎn)和使用，但由于芯材成本高，限制了其廣泛使用。早期真空保溫板用于航空航天和軍事領(lǐng)域，防止導(dǎo)彈在突冷突熱條件下失控。

20世紀(jì)70年代至80年代，美國(guó)開發(fā)了以開孔聚氨酯泡沫和多塊玻璃纖維板為芯材的真空保溫板。此時(shí)，真空保溫板技術(shù)真正轉(zhuǎn)變?yōu)槊裼?。其中，開孔聚氨酯泡沫芯材采用CFC-11（三氯一氟甲烷）發(fā)泡劑，由于氟里昂化合物對(duì)大氣中的臭氧層有嚴(yán)重的破壞作用，CFC-《蒙特利爾議定書》將11種發(fā)泡劑列為限期禁止的化學(xué)物質(zhì)。環(huán)境保護(hù)的迫切要求以美國(guó)為首的發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展的各種氟里昂替代技術(shù)，有效地真空保溫板芯材的研發(fā)。

20世紀(jì)90年代以后，許多跨國(guó)公司開展了真空保溫板的研究，如歐文斯科寧、陶氏化學(xué)、卡博特、松下電器等。20世紀(jì)90年代末，陶氏化學(xué)公司使用開放式聚苯乙烯泡沫作為真空保溫板的材料（即PS-VIP），成本低，生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，排空快，加工方便，已應(yīng)用。但由于泡沫芯材在真空環(huán)境中會(huì)釋放更多的氣體，極大地影響了板內(nèi)真空度的保持，導(dǎo)致真空保溫板使用壽命短，熱阻性能在很大程度上取決于芯材的開孔率和開孔技術(shù)。在當(dāng)時(shí)市場(chǎng)需求有限的背景下，以聚氨酯和聚苯乙烯為材料的真空保溫板尚未大規(guī)模推廣應(yīng)用。

20世紀(jì)末，隨著能源問(wèn)題的突出和環(huán)保要求的進(jìn)一步提高，在節(jié)能環(huán)保要求的推動(dòng)下，冰箱、冰箱、墻體保溫等領(lǐng)域?qū)φ婵毡匕宓氖袌?chǎng)需求不斷增加，促使企業(yè)加強(qiáng)真空保溫板技術(shù)的研發(fā)，使真空保溫板關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)一步成熟，逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。在歐洲、日本和韓國(guó)市場(chǎng)，真空保溫板在冰箱、冰箱等家用電器、自動(dòng)售貨機(jī)、冷藏集裝箱等冷鏈物流、墻體保溫等建筑領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

②國(guó)內(nèi)真空保溫板行業(yè)的發(fā)展

國(guó)內(nèi)真空保溫板行業(yè)起步較晚，仍處于逐漸成熟和推廣階段。1999年，蘭州空間技術(shù)物理研究所開始開發(fā)PU-VIP；2001年，蘭州華宇航天物理研究所合資企業(yè)蘭州華宇航天技術(shù)應(yīng)用有限公司試制了以聚氨酯為材料的真空保溫板，導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)6mW/（m·K），但其穩(wěn)定性較差，導(dǎo)熱系數(shù)迅速上升。

隨后，上海夏普電器有限公司利用進(jìn)口設(shè)備和原材料試生產(chǎn)部分開孔硬聚氨酯泡沫真空保溫板；海爾引進(jìn)國(guó)外設(shè)備批量生產(chǎn)以玻璃纖維為材料的真空保溫板；公司通過(guò)自主研發(fā)設(shè)備生產(chǎn)以玻璃纖維為材料的真空保溫板產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)實(shí)體企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)的積極參與，國(guó)內(nèi)真空保溫板產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

由于生產(chǎn)成本相對(duì)較高，真空保溫板首先應(yīng)用于家電領(lǐng)域能效要求較高、容積率要求較高的冰箱產(chǎn)品。目前，聚氨酯仍是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上絕大多數(shù)冰箱的主要保溫材料。隨著我國(guó)能源形勢(shì)的緊張，節(jié)能社會(huì)意識(shí)的形成和臭氧層物質(zhì)消耗的禁用，以及海外和國(guó)內(nèi)產(chǎn)品能效標(biāo)準(zhǔn)的提高，主要冰箱和冰箱制造商在設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)品時(shí)采取了更有效的節(jié)能措施和技術(shù)，最有效的兩種節(jié)能措施是提高壓縮機(jī)性能和使用新型保溫材料。為了達(dá)到節(jié)能的目的，改進(jìn)壓縮機(jī)技術(shù)比使用新型保溫材料更困難、更昂貴，壓縮機(jī)能效水平難以顯著提高，真空保溫板取代傳統(tǒng)保溫材料已成為冰箱行業(yè)實(shí)際可行的主要節(jié)能措施之一。

2014年12月，國(guó)家發(fā)改委等七部委聯(lián)合發(fā)布了《能效》“領(lǐng)跑者”制度實(shí)施方案正式頒布，建立能效“領(lǐng)跑者”通過(guò)政策激勵(lì)的方式，推動(dòng)終端能源產(chǎn)品制造企業(yè)通過(guò)應(yīng)用節(jié)能技術(shù)達(dá)到節(jié)能減排的目的。同時(shí)，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)聯(lián)合發(fā)布的冰箱新能效國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《家用冰箱功耗限制值和能效水平》也于2016年10月1日正式實(shí)施。新修訂的標(biāo)準(zhǔn)要求能效一級(jí)產(chǎn)品的功耗比原能效一級(jí)產(chǎn)品低40%左右。按照冰箱新能效標(biāo)準(zhǔn)，能效一級(jí)產(chǎn)品市場(chǎng)比例從85%降至5%左右，能效二級(jí)產(chǎn)品市場(chǎng)比例降至10%-20%。提高能效標(biāo)準(zhǔn)，給眾多冰箱廠家?guī)?lái)多重壓力，提高冰箱能效水平已成為大勢(shì)所趨。在國(guó)家政策的指導(dǎo)和支持下，各大冰箱制造商更加重視真空保溫板的應(yīng)用，推出了更多以真空保溫板為保溫材料的新型冰箱，市場(chǎng)需求不斷釋放。

2019年6月13日，國(guó)家發(fā)改委等七部門聯(lián)合發(fā)布《綠色高效制冷行動(dòng)計(jì)劃》，提出到2022年，家用空調(diào)、多聯(lián)機(jī)等制冷產(chǎn)品的市場(chǎng)能效水平將提高30%以上，綠色高效制冷產(chǎn)品的市場(chǎng)份額將提高20%，實(shí)現(xiàn)年節(jié)能約1000億千瓦時(shí)。到2030年，大型公共建筑的制冷能效將提高30%，制冷總體能效將提高25%以上，綠色高效制冷產(chǎn)品的市場(chǎng)份額將提高40%以上，實(shí)現(xiàn)年節(jié)能約4000億千瓦時(shí)左右。并對(duì)空調(diào)、冰箱等家電節(jié)能情況進(jìn)行檢查。有關(guān)部門加強(qiáng)執(zhí)法，將進(jìn)一步推動(dòng)冰箱家電市場(chǎng)淘汰落后能效產(chǎn)品，提升國(guó)內(nèi)冰箱家電行業(yè)真空保溫板滲透率。

與普通聚氨酯泡沫保溫材料相比，真空保溫板的保溫性能是其保溫性能的6倍甚至更高，真空保溫板不需要消耗臭氧層或產(chǎn)生溫室氣體物質(zhì)，也可以回收利用，具有綠色環(huán)保屬性。相反，聚氨酯使用的發(fā)泡劑HCFCs它消耗臭氧層物質(zhì)，近年來(lái)作為氟利昂的替代品HFCs它還被證明會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的溫室氣體，導(dǎo)致全球變暖，熱效應(yīng)是二氧化碳的數(shù)千倍，并被《蒙特利爾協(xié)議》的基加利修正案列入限制控制使用名單。根據(jù)2019年1月1日正式生效的《蒙特利爾協(xié)議》基加利修正案設(shè)定的減少時(shí)間表，包括中國(guó)在內(nèi)的絕大多數(shù)發(fā)展中國(guó)家將于2024年對(duì)聚氨酯主要發(fā)泡劑使用HFCs凍結(jié)生產(chǎn)和消費(fèi)，2029年基線水平降低10%，2045年降低80%。

總的來(lái)說(shuō)，近年來(lái)，隨著全球能源危機(jī)和節(jié)能環(huán)保趨勢(shì)的發(fā)展，對(duì)保溫材料提出了更嚴(yán)格的要求，特別是在建筑墻體保溫、冰箱、冰箱等應(yīng)用領(lǐng)域，要求保溫材料不僅導(dǎo)熱系數(shù)低，而且具有可回收的綠色