CN102584126A

CN102584126A - 一种相变储能保温材料及其制备方法

Info

Publication number: CN102584126A
Application number: CN2012100452796A
Authority: CN
Inventors: 邱祖民; 郑楠; 许海青; 刘杰
Original assignee: Nanchang University
Current assignee: Nanchang University
Priority date: 2012-02-27
Filing date: 2012-02-27
Publication date: 2012-07-18

Abstract

一种相变储能保温材料，其特征是主要成分及重量百分数为：水泥40~80%，石蜡5~20%，稻壳灰2~18%，膨胀珍珠岩10~30%；所述石蜡是碳原子数为15~24的烷烃混合物，其呈直径为10~50微米的微球。所述相变保温复合材料的制备方法包括：（1）将石蜡加热并融化成液体，再将液态石蜡加入到稻壳灰中，充分搅拌使其分散均匀，冷却后依次加入水泥、膨胀珍珠岩和水，使搅拌均匀后调成糊状料浆；（2）将料浆倒入模具内，用刮刀抹平后成型；（3）将成型好的材料养护24~48h后脱模，再养护7天后制得，养护的相对湿度为90~98％，温度为17~23℃。本发明具有低导热系数、高储能、高保温性能好、高阻燃性能高的特点，成本较低，节约资源，其导热系数小于0.065W／(m·K)，可维持室内温度为15~30℃。

Description

一种相变储能保温材料及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料领域，涉及一种保温材料及其制备方法。

背景技术

近年来，我国正致力于大规模的城市扩建、改建等工程，由于建筑节能工程的广泛推广，使建筑保温材料被大量使用。现有的保温材料多为有机保温材料，如聚氨酯、聚苯乙烯泡沫、聚合酚醛树酯泡沫和橡塑泡沫材料等。有机保温材料虽然导热系数小，保温效果好，但其不具有储能作用，无法调节室内温度，且阻燃性能差、易燃烧，这些缺点的存在阻碍了有机保温材料的发展。对于现有的水泥基无机保温材料，其主要成分为水泥、碳酸钙、粉煤灰、膨胀珍珠岩等，是经搅拌、浇注、养护成型后制成的实心体保温材料。此种无机保温材料导热系数偏高，保温性能较有机保温材料差，同时也无法储存能量，不能对室内温度进行调节，不能满足对建筑材料高性能的需求。另外无机保温材料的制备所需原料较多，且大多为工业原料，造价昂贵，不能广泛应用。

发明内容

本发明旨在提供一种相变储能保温材料，解决现有技术保温材料导热系数较高，保温效果不佳，无法储存能量，无法对室内温度进行调节，且容易燃烧等技术问题。

本发明公开了一种相变储能保温材料，其主要成分及重量百分数为：水泥40~80%，石蜡5~20%，稻壳灰2~18%，膨胀珍珠岩10~30%。

本发明所述石蜡是碳原子数为15~24的烷烃混合物，分子式为C_nH_2n+2，其相变温度为20℃~60℃，其潜热为140kJ／kg~280kJ／kg，石蜡呈直径为10~50微米的微球。

本发明所述膨胀珍珠岩，其粒径最佳为0.5mm~2.5mm。

本发明还公开了一种相变保温复合材料的制备方法，包括以下步骤。

1、制浆：将重量百分数为5~20%的石蜡加热并融化成液体，再将液态石蜡加入到重量百分数为2~18%的稻壳灰中，充分搅拌使其分散均匀，冷却后依次加入重量百分数为40~80%的水泥、10~30%的膨胀珍珠岩和水，使搅拌均匀后调成糊状料浆。

2、成型：将制得的料浆倒入模具内，用刮刀抹平后成型。

3、养护：将成型好的材料养护24~48 h后脱模，然后再养护7天后得相变储能保温材料，养护的相对湿度为90~98％，温度为17~23℃。

本发明所得到的相变储能保温材料的导热系数小于0.065 W／(m·K) ，可维持室内温度为15~30℃。

本发明所述相变储能保温材料因掺入石蜡微球，通过石蜡发生相变吸收环境的热(冷)量，并在需要时向环境放出热(冷)量，具有储能作用，起到减少室内温度波动，调节室温的作用。同时，石蜡呈微球状，在保温材料中可均匀分布，能提高保温材料的储能稳定性。石蜡被水泥、稻壳灰完全包裹，使石蜡无法燃烧，故该保温材料具有阻燃效果。再次低导热稻壳灰的加入，使得该保温材料导热系数降低，保温效果提高，另一方面将稻壳灰变废为宝，则有利于节约资源和降低成本。

具体实施方式

本发明将通过以下实施例作进一步说明。

实施例1。

将重量百分数为20%的石蜡加热并融化成液体，再将液态石蜡加入到重量百分数为18%的稻壳灰中，充分搅拌使其分散均匀，冷却后依次加入重量百分数为40%的水泥、22%的膨胀珍珠岩和水，使搅拌均匀后调成糊状料浆。将制得的料浆倒入底部铺有薄膜的模具内并用刮刀抹平后成型。将成型好的材料在标准养护箱中养护24h后脱模，再在标准养护箱中养护7天后得相变保温复合材料。养护箱的相对湿度为90％，温度为18℃。

实施例2。

将重量百分数为15%的石蜡加热并融化成液体，再将液态石蜡加入到重量百分数为10%的稻壳灰中，充分搅拌使其分散均匀，冷却后依次加入重量百分数为60%的水泥、15%的膨胀珍珠岩和水，使搅拌均匀后调成糊状料浆。将制得的料浆倒入底部铺有薄膜的模具内并用刮刀抹平后成型。将成型好的材料在标准养护箱中养护36h后脱模，再在标准养护箱中养护7天后得相变保温复合材料。养护箱的相对湿度为95％，温度为20℃。

实施例3。

将重量百分数为5%的石蜡加热并融化成液体，再将液态石蜡加入到重量百分数为3%的稻壳灰中，充分搅拌使其分散均匀，冷却后依次加入重量百分数为80%的水泥、12%的膨胀珍珠岩和水，使搅拌均匀后调成糊状料浆。将制得的料浆倒入底部铺有薄膜的模具内并用刮刀抹平后成型。将成型好的材料在标准养护箱中养护48h后脱模，再在标准养护箱中养护7天后得相变保温复合材料。养护箱的相对湿度为98％，温度为23℃。

Claims

1.一种相变储能保温材料，其特征是主要成分及重量百分数为：水泥40~80%，石蜡5~20%，稻壳灰2~18%，膨胀珍珠岩10~30%；所述石蜡是碳原子数为15~24的烷烃混合物，其呈直径为10~50微米的微球。

2.根据权利要求1所述相变储能保温材料，其特征是：所述膨胀珍珠岩的粒径为0.5mm~2.5mm。

3.一种如权利要求1所述保温材料的制备方法，其特征是包括以下步骤：

（1）将重量百分数为5~20%的石蜡加热并融化成液体，再将液态石蜡加入到重量百分数为2~18%的稻壳灰中，充分搅拌使其分散均匀，冷却后依次加入重量百分数为40~80%的水泥、10~30%的膨胀珍珠岩和水，使搅拌均匀后调成糊状料浆；

（2）将制得的料浆倒入模具内，用刮刀抹平后成型；

（3）将成型好的材料养护24~48 h后脱模，然后再养护7天后得相变储能保温材料，养护的相对湿度为90~98％，温度为17~23℃。