CN101555115A

CN101555115A - 一种相变节能建筑材料

Info

Publication number: CN101555115A
Application number: CNA2009100313202A
Authority: CN
Inventors: 张亚梅; 余保英
Original assignee: Southeast University
Current assignee: Southeast University
Priority date: 2009-05-08
Filing date: 2009-05-08
Publication date: 2009-10-14

Abstract

一种相变节能建筑材料是一种用于建筑的节能材料，该材料包括：固体石蜡、液体石蜡、轻质多孔颗粒材料、水泥、石墨、有机纤维，其基本配方重量配比为；固体石蜡∶液体石蜡∶多孔轻质骨料∶水泥＝1∶(1.5～2.5)∶(1.5～1.8)∶(3～5)。所述的轻质多孔颗粒材料的粒径小于5mm，堆积密度：70～250kg/m³。在基本配方中，还可以添加石墨和有机纤维。该材料不但可以像以往相变材料制成薄板附于建筑墙体中或与建筑材料直接混合使用，还可以做成混合料，根据需要再配水制成任何形状，或者用于喷射建筑工程使用。

Description

一种相变节能建筑材料

技术领域

本发明是一种用于建筑的节能材料，属建筑节能材料制造的技术领域。

背景技术

现有技术及状况描述：

目前用于建筑节能中的相变材料，研究较多的是有机复合固-液相变材料。主要包括石蜡、脂肪酸等，蓄热密度较大、热化学性质稳定，但其导热系数较小，制成相变墙板以后相变潜热低。如：在建筑材料中掺入硬脂酸丁酯制成的复合相变储能材料，其中的相变材料所占的质量百分比较少(1/3以下)，导致相变潜热仅37KJ/kg左右。目前较热的定形相变材料多以高密度聚乙烯为基体，石蜡为相变材料。制得的相变材料相变潜热高(160KJ/kg左右)，但直接用于做相变薄板成本较高，且强度低；若与石膏等无机材料复合则相变潜热明显下降。石膏基复合相变材料主要用于调整室内温度，相变潜热较低、粘结性能较差且强度较低。

本发明将水泥无机胶凝材料与有机相变材料复合制备成新型相变材料，相变温度适宜，相变稳定性好，且在粘结性能、相变潜热、强度及耐久性等方面均明显优于一般的相变石膏板。

现有技术的缺陷、缺陷产生的原因：

1.现有技术对复合相变材料的研究，主要集中在有机相变材料的复合，制备有机相变材料或制成薄板附于建筑墙体中，或与石膏板等材料混合制备相变墙材。

2.现有技术中制备相变材料无机有机复合的情况较少，只是在制备相变墙材过程中用到石膏等无机材料。且相变潜热低，其粘结性能及强度均不理想。

3.现有技术中研制的相变材料大多数用在新型墙体的建设中，着重于对新型建筑节能的设计。对旧墙体节能效果研究较少，而且制备的相变材料使用方式单一，或者制备相变薄板，或者直接与石膏、混凝土等复合制备相变墙体。把相变材料做成可灵活应用的粉料，采用直接抹面或喷射工艺施工尚未发现。

总之，现有方法制备的相变材料成本较高，使用范围相对狭窄，不利于相变建筑材料的推广使用。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种相变节能建筑材料，不但可以像以往相变材料制成薄板附于建筑墙体中或与建筑材料直接混合使用，还可以做成粉状，根据需要再配水制成任何形状，或者用于喷射建筑工程使用。

技术方案：本发明的一种相变节能建筑材料使用水泥作为无机胶凝材料与有机相变材料结合，满足以往相变墙材的性能要求，同时提高相变材料的粘结性能及强度，扩展了以往相变材料的应用范围。

该材料包括：固体石蜡、液体石蜡、轻质多孔颗粒材料、水泥、石墨、有机纤维，其配比为；固体石蜡∶液体石蜡∶多孔轻质骨料∶水泥＝1∶(1.5～2.5)∶(1.5～1.8)∶(3～5)。

所述的轻质多孔颗粒材料的粒径小于5mm，堆积密度：70～250kg/m³。

在所述的材料中还加入石墨，其配比为；固体石蜡∶液体石蜡∶多孔轻质骨料∶水泥∶石墨＝1∶(1.5～2.5)∶(1.5～1.8)∶(3～5)∶(0.7～1)。

在所述的材料中还加入有机纤维，其配比为；固体石蜡∶液体石蜡∶多孔轻质骨料∶水泥∶有机纤维＝1∶(1.5～2.5)∶(1.5～1.8)∶(3～5)∶(0.018～0.18)。

在所述的材料中还加入石墨和有机纤维，其配比为；固体石蜡∶液体石蜡∶多孔轻质骨料∶水泥∶石墨∶有机纤维＝1∶(1.5～2.5)∶(1.5～1.8)∶(3～5)∶(0.7～1)∶(0.018～0.18)。

有益效果：本发明所能完成的任务：

通过使用水泥胶凝材料与有机相变材料结合，制成无机-有机复合相变材料，其热物性、耐久性、稳定性等性能均与现有有机复合相变材料相当。同时，有机纤维的掺入可以显著提高相变材料的韧性、强度等，不开裂，耐久性好。既扩大了原材料的来源，节省能耗，又达到节约成本的目的。

主要优点：

性能：按照上述材料的配比及制作条件所得无机-有机复合相变材料，其相变潜热较石膏相变墙板高、粘结性能及抗压强度及韧性均有所提高。

工艺：采用常规制作方法，工艺简单，易于实现。

成本：因采用了很常用的水泥作为胶结材料，降低了原材料的成本。

具体实施方式

主要技术方案(试验条件、顺序、原材料、配比的上限和下限以及最佳配比值、工艺条件、操作步骤)

原材料：固体石蜡、液体石蜡、多孔轻质颗粒材料(粒径小于5mm，堆积密度：70～250kg/m³，物理和化学性质稳定)、石墨、水、水泥、有机纤维。

方案(混合料配方)：

先将固体石蜡与液体石蜡复配后按比例复配得到复配石蜡，加热融化渗透到轻质多孔颗粒材料中，制成相变颗粒材料，再与下述配方中的其它材料按重量比混合，得到不同的混合料。共四种配方，具体为：

1、固体石蜡∶液体石蜡∶多孔轻质骨料∶水泥＝1∶(1.5～2.5)∶(1.5～1.8)∶(3～5)。

2、固体石蜡∶液体石蜡∶多孔轻质骨料∶水泥∶石墨＝1∶(1.5～2.5)∶(1.5～1.8)∶(3～5)∶(0.7～1)。

3、固体石蜡∶液体石蜡∶多孔轻质骨料∶水泥∶有机纤维＝1∶(1.5～2.5)∶(1.5～1.8)∶(3～5)∶(0.018～0.18)。

4、固体石蜡∶液体石蜡∶多孔轻质骨料∶水泥∶石墨∶有机纤维＝1∶(1.5～2.5)∶(1.5～1.8)∶(3～5)∶(0.7～1)∶(0.018～0.18)。

以上制备的新型相变材料，均可与水(自来水等洁净水)按照重量比为3∶(1～1.5)拌合，采用合适的工艺制成需要的厚度和长度的薄板，成为定形相变板材。板材厚度根据建筑节能要求设计；也可以将粉料在施工现场与水混合后采用抹面、喷射工艺直接施工于需要的基体如墙面等。

1、实现了无机-有机相变材料的复合，并且制备的节能相变材料具有较好的热物性，耐久性等。并提高了强度、韧性及粘结性能等。

2、制备的相变材料方便实用，用途广泛，可以采用合适的工艺制成薄板，成为定形相变板材；可以在施工现场与水混合后采用抹面施工；也可以用喷射工艺直接施工于需要的基体等。

Claims

1.一种相变节能建筑材料，其特征在于该材料包括：固体石蜡、液体石蜡、轻质多孔颗粒材料、水泥、石墨、有机纤维，其重量配比为；固体石蜡∶液体石蜡∶多孔轻质骨料∶水泥＝1∶(1.5～2.5)∶(1.5～1.8)∶(3～5)。

2.根据权利要求1所述的相变节能建筑材料，其特征在于所述的轻质多孔颗粒材料的粒径小于5mm，堆积密度：70～250kg/m³。

3.根据权利要求1或2所述的相变节能建筑材料，其特征在于在所述的材料中还加入石墨，其重量配比为；固体石蜡∶液体石蜡∶多孔轻质骨料∶水泥∶石墨＝1∶(1.5～2.5)∶(1.5～1.8)∶(3～5)∶(0.7～1)。

4.根据权利要求1或2所述的相变节能建筑材料，其特征在于在所述的材料中还加入有机纤维，其重量配比为；固体石蜡∶液体石蜡∶多孔轻质骨料∶水泥∶有机纤维＝1∶(1.5～2.5)∶(1.5～1.8)∶(3～5)∶(0.018～0.18)。

5.根据权利要求1或2所述的相变节能建筑材料，其特征在于在所述的材料中还加入石墨和有机纤维，其重量配比为；固体石蜡∶液体石蜡∶多孔轻质骨料∶水泥∶石墨∶有机纤维＝1∶(1.5～2.5)∶(1.5～1.8)∶(3～5)∶(0.7～1)∶(0.018～0.18)。