CN105130370A - 一种轻质相变节能保温墙材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轻质相变节能保温墙材及其制备方法。本发明的轻质相变节能保温墙材包含以下重量份的各原料组分：无机微粉A组分2～40份，无机微粉B组分1～10份，乳液组分2～20份，添加剂0.1～1份，相变材料2～10组分，有机溶剂10～20组分。其制备方法为：将无机微粉A、相变材料、有机溶剂组分按一定工艺搅拌均匀，置于一定温度下进行复合，制备出复合相变储能材料；再将无机微粉A、乳液B、添加剂等组份和复合相变储能材料按一定工艺搅拌均匀、经装模、静停发泡、养护、烘干、切割、打磨等工艺，制得一种轻质相变节能保温墙材。该墙材制备工艺简单，养护周期短，强度发展快，质轻且导热率低，节能效果显著，是一种绿色节能环保型材料，适用于各种室内外装修工程，特别适用于节能要求较高的工程。

Description

一种轻质相变节能保温墙材及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种具有相变调温能力的轻质节能保温墙材及其制备方法，属于建筑节能材料技术领域。

背景技术

我国每年建筑能耗巨大，开发节能建材，是如今降低建筑能耗的热点方向之一，开发多孔轻质墙材已成为节能建材研发的重要方向之一。通过在墙材中引入多孔结构，不仅使墙材具有轻质的特点，更降低墙材的热传导能力，提高墙材的保温隔热功能。

虽然具有多孔结构的轻质墙材具有显著的节能保温效果，然而如何在此基础上进行改进，使其节能保温效果得到进一步提升，从而进一步降低建筑能耗，提高节能效果，也是所属领域的技术人员所要思考并解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的轻质相变节能保温墙材，所要解决的技术问题是使其具有调节建筑物室内温度环境作用，从而更能提高节能效果，应用于墙面，可提高多孔轻质墙材的节能效果，更大程度上降低建筑能耗。

本发明的另一目的在于提供一种上述轻质相变节能保温墙材的制备方法。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。一种轻质相变节能保温墙材，将复合相变储能材料应用于轻质保温墙材中，由以下重量份的各原料组分组成：无机微粉A组分2～40份；所述无机微粉A组分为水泥、硅灰粉、粉煤灰、沸石粉、无水石膏、矿渣粉或煅烧粘土中的一种或几种混合而成的粉体；

无机微粉B组分1～10份；所述无机微粉B组分为凹凸棒土、膨润土、埃洛石粉、珍珠陶土、绿泥石粉或蛭石粉中的一种或几种混合而成的粉体；

乳液组分2～20份；所述乳液组分为碱金属磷酸盐水溶液、碱金属氢氧化物水溶液、碱金属硅酸盐水溶液或水的一种或几种经混合而成的液体组成；

添加剂0.1～10份；

相变材料2～10组分；

有机溶剂20～40组分。

所述相变材料与无机微粉B组分的重量比限定在0.1～1.0之间；无机微粉B组分与有机溶剂的重量比限定在0.05～0.2之间。

所述相变材料可以是工业石蜡、癸酸、月桂酸、硬脂酸、月桂醇中的一种或几种的混合物；所述有机溶剂可以是甲醇、无水乙醇、甲酸或戊烷中的一种。

本发明的轻质相变节能保温墙材，将无机微粉B组分、相变材料和有机溶剂搅拌均匀，在60～100℃进行复合，保温4～8h后制得复合相变储能材料。

所述无机微粉A组分与乳液组分的质量比限定在0.5～1.5之间；复合相变储能材料与无机微粉组分A的质量比限定在0.2～0.5之间；

所述复合相变储能材料与无机微粉组分A的质量比限定在0.2～0.5之间。

所述无机微粉A组分与乳液组分的质量比限定在0.5～1.5之间。

所述添加剂为防水剂，表面活性剂，膨胀剂、封孔剂或速凝剂中的一种或几种的混合物。

一种轻质相变节能保温墙材的制备方法，其由以下原料组分制成：

将无机微粉A，乳液组分，添加剂，复合相变储能材料依次加入搅拌锅中依次加入搅拌锅中先慢速搅拌1min，静置5s，再快速搅拌2min，搅拌均匀，再将料浆均匀倒入模具装模，静停发泡10min得到胚体，再用保鲜膜覆盖胚体表面，置于标准养护箱中养护1天，再置于80℃烘箱中干燥24h，再经切割、打磨至所需要的尺寸制得轻质相变保温墙材。

本发明的制备方法，所述轻质相变保温墙材的抗压强度可达1～5MPa，导热系数为0.065～0.090W/(m·K)。

借由上述技术方案，本发明的轻质相变节能保温墙材及其制备方法具有以下优点：

1、养护周期短，强度发展快，生产效率高；

2、强度高，热导率低；

3、本发明通过复合相变储能材料应用于轻质保温墙材中，通过组分原料中的相变材料，利用相变过程中以吸收或释放热量的方式(外界温度高时，相变材料吸收热量；外界温度低时，相变材料释放热量)，增加墙材的热阻，使得墙材保温隔热作用更加显著。本发明中之并未将引入相变材料直接轻质保温墙材，而以复合相变储能材料的形式引入，是由于，相变材料在实现能量吸收或释放热量时，伴随着固相和液相的形态转换，直接引入相变材料，会导致相变材料的流失，而复合后的相变储能材料能将相变材料包覆，阻止了相变材料流失，增加轻质相变节能保温墙材的耐久性，使其长期具有相变保温功能。

具体实施方式

本发明的轻质相变节能保温墙材，其是由以下重量份的各原料组分组成：

无机微粉A组分20～40份；无机微粉B组分5～10份；乳液组分2～20份；添加剂0.1～10份；相变材料2～10组分；有机溶剂20～40组分。

本发明的轻质相变节能保温墙材，还可以由以下重量份的各原料组分组成：

无机微粉A组分25～50份；无机微粉B组分8～15份；乳液组分10～25份；添加剂0.5～5份；相变材料5～15组分；有机溶剂30～50组分。

本发明的轻质相变节能保温墙材，是将复合相变储能材料引入轻质墙材中，不仅使墙材具有一定的调温能力，更提高了轻质墙材的节能效果，可以更大程度上降低建筑能耗。

该墙材制备工艺简单，养护周期短，强度发展快，质轻且导热率低，节能效果显著，是一种绿色节能环保型材料，适用于各种室内外装修工程，特别适用于节能要求较高的工程。以下份为重量份，其单位可以是g或kg。

实施例1

一种轻质相变节能保温墙材，包括以下重量份的各原料组分组成：

水泥10份；

沸石粉5份；

粉煤灰5份；

硅灰粉5份；

煅烧粘土5份；

硅酸钾溶液15份；

松脂皂0.1份；

有机硅溶液防水剂0.3份；

MgO膨胀剂0.2份；

氟硅酸钙速凝剂0.2份；

凹凸棒土9份；

月桂酸4份；

无水乙醇30份；

分别将凹凸棒土、月桂酸、无水乙醇在50℃环境中保温4h，制得复合相变材料，将上述其他组分与复合相变材料依次加入搅拌锅中，待搅拌均匀后，将料浆倒入模具，静停发泡成型，养护一天，脱模干燥，切割成块，制成轻质相变节能保温墙材。其抗压强度为3.2MPa，导热系数为0.073W/(m·K)。

实施例2

水泥10份；

矿渣粉5份；

硅灰粉5份；

煅烧粘土8份；

粉煤灰6份；

硅酸钠溶液17份；

十二烷基苯磺酸钙0.2份；

丙烯酸防水剂0.3份；

CaO膨胀剂0.2份；

铝酸钙速凝剂0.2份；

膨润土10份；

癸酸8份；

甲酸30份；

分别将膨润土、癸酸、甲酸在65℃环境中保温6h，制得复合相变材料，将上述其他组分与复合相变材料依次加入搅拌锅中，待搅拌均匀后，将料浆倒入模具，静停发泡成型，养护一天，脱模干燥，切割成块，制成轻质相变节能保温墙材。其抗压强度为1.5MPa，导热系数为0.067W/(m·K)。

实施例3

水泥10份；

硅灰粉5份；

无水石膏粉5份；

煅烧粘土10份；

粉煤灰6份；

沸石粉4份；

偏磷酸钠溶液18份；

钠肥皂0.4份；

聚乙烯醇防水剂0.6份；

硫铝酸钙膨胀剂0.2份；

氟硅酸钠速凝剂0.3份；

蛭石10份；

石蜡10份；

戊烷40份；

分别将蛭石、石蜡、戊烷在80℃环境中保温4h，制得复合相变材料，将上述其他组分与复合相变材料依次加入搅拌锅中，待搅拌均匀后，将料浆倒入模具，静停发泡成型，养护一天，脱模干燥，切割成块，制成轻质相变节能保温墙材。其抗压强度为4.1MPa，导热系数为0.089W/(m·K)。

实施例4

煤粉灰10份；

硅灰粉6份；

无水石膏粉8份；

煅烧粘土12份；

沸石粉4份；

偏磷酸钠溶液8份；

硅酸钠溶液10份；

脂肪酸甘油酯0.6份；

聚乙烯醇防水剂0.6份；

MgO膨胀剂0.2份；

氟硅酸钠速凝剂0.3份；

埃洛石粉10份；

硬脂酸5份；

甲醇35份；

分别将蛭石、石蜡、戊烷在80℃环境中保温4h，制得复合相变材料，将上述其他组分与复合相变材料依次加入搅拌锅中，待搅拌均匀后，将料浆倒入模具，静停发泡成型，养护一天，脱模干燥，切割成块，制成轻质相变节能保温墙材。其抗压强度为3.6MPa，导热系数为0.093W/(m·K)。

实施例5

矿渣粉10份；

硅灰粉5份；

无水石膏粉10份；

煅烧粘土10份；

粉煤灰8份；

沸石粉6份；

偏磷酸钠溶液10份；

硅酸钾溶液8份；

硬脂酸钙0.5份；

丙烯酸防水剂0.8份；

硫铝酸钙膨胀剂0.3份；

氟硅酸钙速凝剂0.4份；

珍珠陶土8份；

石蜡4份；

戊烷38份；

分别将蛭石、石蜡、戊烷在70℃环境中保温5h，制得复合相变材料，将上述其他组分与复合相变材料依次加入搅拌锅中，待搅拌均匀后，将料浆倒入模具，静停发泡成型，养护一天，脱模干燥，切割成块，制成轻质相变节能保温墙材。其抗压强度为3.9MPa，导热系数为0.087W/(m·K)。

实施例6

水泥15份；

硅灰粉6份；

矿渣份8份；

粉煤灰8份；

硅酸钠钠溶液12份；

硅酸钾溶液8份；

十二烷基磺酸钠0.3份；

有机硅防水剂0.8份；

CaO膨胀剂0.2份；

硫铝酸钙膨胀剂0.2份；

绿泥石粉10份；

石蜡8份；

甲酸35份；

分别将蛭石、石蜡、戊烷在80℃环境中保温5h，制得复合相变材料，将上述其他组分与复合相变材料依次加入搅拌锅中，待搅拌均匀后，将料浆倒入模具，静停发泡成型，养护一天，脱模干燥，切割成块，制成轻质相变节能保温墙材。其抗压强度为4.5MPa，导热系数为0.079W/(m·K)。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种轻质相变节能保温墙材，其特征在于，其是由以下重量份的各原料组分组成：

无机微粉A组分2～40份；所述无机微粉A组分为水泥、硅灰粉、粉煤灰、沸石粉、无水石膏、矿渣粉或煅烧粘土中的一种或几种混合而成的粉体；

无机微粉B组分1～10份；所述无机微粉B组分为凹凸棒土、膨润土、埃洛石粉、珍珠陶土、绿泥石粉或蛭石粉中的一种或几种混合而成的粉体；

乳液组分2～20份；所述乳液组分为碱金属磷酸盐水溶液、碱金属氢氧化物水溶液、碱金属硅酸盐水溶液的一种或几种经混合而成的液体组成；

添加剂0.1～10份；

相变材料2～10组分；

有机溶剂20～40组分。

2.根据权利要求1所述的轻质相变节能保温墙材，其特征在于：所述相变材料与无机微粉B组分的重量比限定在0.1～1.0之间；无机微粉B组分与有机溶剂的重量比限定在0.05～0.2之间。

3.根据权利要求2所述的轻质相变节能保温墙材，其特征在于：所述相变材料可以是工业石蜡、癸酸、月桂酸、硬脂酸、月桂醇中的一种或几种的混合物；所述有机溶剂可以是甲醇、无水乙醇、甲酸或戊烷中的一种。

4.根据权利要求2所述的轻质相变节能保温墙材，其特征在于：将无机微粉B组分、相变材料和有机溶剂搅拌均匀，在60～100℃进行复合，保温4～8h后制得复合相变储能材料。

5.根据权利要求4所述的轻质相变节能保温墙材，其特征在于：所述复合相变储能材料与无机微粉组分A的质量比限定在0.2～0.5之间。

6.根据权利要求1中的轻质相变节能保温墙材，其特征在于：所述无机微粉A组分与乳液组分的质量比限定在0.5～1.5之间。

7.根据权利要求1所述的轻质相变节能保温墙材，其特征在于：所述添加剂为防水剂，表面活性剂，膨胀剂、封孔剂或速凝剂中的一种或几种的混合物。

8.权利要求4-7中任一项所述的轻质相变节能保温墙材的制备方法，其特征在于：其由以下原料组分制成：

将无机微粉A，乳液组分，添加剂，复合相变储能材料依次加入搅拌锅中依次加入搅拌锅中先慢速搅拌1min，静置5s，再快速搅拌2min，搅拌均匀，再将料浆均匀倒入模具装模，静停发泡10min得到胚体，再用保鲜膜覆盖胚体表面，置于标准养护箱中养护1天，再置于80℃烘箱中干燥24h，再经切割、打磨至所需要的尺寸制得轻质相变保温墙材。

9.根据权利要求8所述的轻质相变节能保温墙材的制备方法，其特征在于：所述轻质相变保温墙材的抗压强度可达1～5MPa，导热系数为0.065～0.090W/(m·K)。