CN111978037A - 一种环保轻质全装修地暖砂浆 - Google Patents

一种环保轻质全装修地暖砂浆 Download PDF

Info

Publication number
CN111978037A
CN111978037A CN202010823278.4A CN202010823278A CN111978037A CN 111978037 A CN111978037 A CN 111978037A CN 202010823278 A CN202010823278 A CN 202010823278A CN 111978037 A CN111978037 A CN 111978037A
Authority
CN
China
Prior art keywords
environment
floor heating
stirring
fiber powder
paraffin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010823278.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111978037B (zh
Inventor
汤薇
蒋晓杰
洪峰
沈书增
张磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shaoxing Vocational and Technical College
Original Assignee
Shaoxing Vocational and Technical College
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shaoxing Vocational and Technical College filed Critical Shaoxing Vocational and Technical College
Priority to CN202010823278.4A priority Critical patent/CN111978037B/zh
Publication of CN111978037A publication Critical patent/CN111978037A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111978037B publication Critical patent/CN111978037B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039—Premixtures of ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
    • C09K5/063—Materials absorbing or liberating heat during crystallisation; Heat storage materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/30—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for heat transfer properties such as thermal insulation values, e.g. R-values
    • C04B2201/32—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for heat transfer properties such as thermal insulation values, e.g. R-values for the thermal conductivity, e.g. K-factors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明提供一种环保轻质全装修地暖砂浆，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：水泥10‑30份，河砂20‑35份，聚丙烯酸钠0.002‑0.006份，复合相变材料0.1‑0.5份；所述水泥为42.5R普通硅酸盐水泥；所述河砂的细度模数为2.8，表观密度为2610kg/m3。所述复合相变材料是以石蜡为相变材料，其表面包覆纳米纤维素晶体与纳米氧化硅水凝胶形成的网状结构，然后将其附着于有机插层复合材料中。本发明制得的复合相变材料导热系数高，加入到水泥砂浆中可有效改善材料的相变蓄热性能，且力学性能佳。

Description

一种环保轻质全装修地暖砂浆
技术领域：
本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种环保轻质全装修地暖砂浆。
背景技术：
近年来，底板采暖在国内外均受到普遍欢迎，与普通散热器采暖方式相比，地板采暖具有可扩大生活和工作空间，提高平均辐射温度及为达到同样的热舒适水平所需的空气温度较低等诸多有点。地板采暖系统由保温隔热层、铝箔热反射层、供热水管路、填充层、找平层、底板装饰层组成，其中填充层作为地板采暖系统的重要组成部分，起到了传热、热平均和一定的热稳定性功能。填充层常常采用水泥砂浆作为原料，并在砂浆中添加储热材料。储热技术是为了平衡当前许多资源在使用过程中呈现的不和谐的供能和耗能之间关联的，防止不必要的资源消耗以及大批的能量损失。当前的储热技术主要有三大类：化学反应热储热、显热储热和潜热储热。化学储热是通过物质在化学反应过程中存在的可逆吸/放热，从而对材料的潜热进行利用的一种技术，其适用温度范围广、潜热值高，可应用于温度较高的储热领域。显热储热是利用物质本身的高比热和高导热率，经过自身温度的提高从而实现储热目的，当前应用较多的有水、硝酸盐、原油等热容较大的物质。潜热储热也叫相变储热是通过相变材料PCM产生相变过程中的吸/放热能量转换方式来储存/放出热量，当前应用较多的PCM主要包括有机类、无机类、复合相变储热材料等。
对于相变储热材料，无机相变材料虽然导热系数大，但是其在应用过程中常常会存在过冷或相分离等问题，对于该问题，申请号为201810531501.0公开了一种无机相变储能颗粒、地暖砂浆及其制备方法，无机相变储能颗粒的质量百分比组成包括：20％～50％无机相变材料、10％～25％水、0.1％～1.5％磷酸酯化淀粉胶、0.1％～1.5％吸水树脂、10％～35％石膏和15％～35％水泥；经制备磷酸酯化淀粉胶、配料、混合、造粒和包覆、以及包膜制成；地暖砂浆由15％～35％水泥、10％～25％砂子、20％～50％无机相变储能颗粒、以及20％～30％水组成；经配料、混合制得。本发明采用的无机相变材料可以是十水硫酸钠、六水氯化钙以及芒硝矿粉，采用无机相变材料、磷酸酯化淀粉胶、吸水树脂和石膏混合造粒经水泥包膜后制备无机相变颗粒。该方法可以解决无机相变材料在相变过程中渗漏的技术难题，消除了其析出白毛状结晶物对建筑的影响。但是该方法制备过程较复杂，大大增加了砂浆的制备成本。有机相变材料在固态时成型效果好，通常不会产生过冷和相分离问题，但是其导热系数小，对热能变动不能出现及时的呼应，基于该问题，申请号为201210578891.X的专利公开了一种复合定型相变材料、制备方法及利用该相变材料制备的储热砂浆，该砂浆中的相变材料包括有机层状材料，导热增强剂和有机相变材料，层状结构材料为蒙脱土、蛭石或水滑石中的一种，有机相变材料为石蜡、癸酸、月桂酸或棕榈酸，本发明通过在相变材料中加入导热增强剂来提高以解决有机相变材料导热低的问题，但是由于有机材料与无机材料相容性差的问题，制得的复合相变材料稳定性不好。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供一种环保轻质全装修地暖砂浆，该方法以石蜡作为相变组分，为了提高石蜡的导热性以及石蜡与水泥基体的相容性，本发明在石蜡微球表面依次包覆纳米纤维素晶体、纳米氧化硅组成的复合水凝胶，最后将其分散于蒙脱土、氮化硼纳米片的插层复合材料的层间制得复合相变材料，将其加入到水泥砂浆中可有效改善砂浆的相变储热性能和力学性能。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种环保轻质全装修地暖砂浆，以重量份计，包括以下组分：水泥10-30份，河砂20-35份，聚丙烯酸钠0.002-0.006份，复合相变材料0.1-0.5份；
所述水泥为42.5R普通硅酸盐水泥；
所述河砂的细度模数为2.8，表观密度为2610kg/m3。
所述复合相变材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将纤维素纤维粉末置于质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中50℃下进行碱处理，然后过滤，将沉淀采用去离子水洗涤至中性，干燥，制得的碱处理纤维素纤维粉末加入到二甲基亚砜中，60℃水浴搅拌处理5h，之后过滤，得到预处理纤维素纤维粉末；最后将其加入到TEMPO、溴化钠、次磷酸钠的混合水溶液中，60℃水浴下继续搅拌反应，反应结束后冷却至室温，5000rpm下离心处理，收集沉淀，干燥，制得纳米纤维素晶体；
(2)将上述制得的纳米纤维素晶体、十六烷基三乙基溴化铵加入到去离子水中，在1000转/分的状态下搅拌混合制得分散液；将正硅酸乙酯溶于无水乙醇中，然后加入上述制得的分散液，并加入0.15mol/L的盐酸溶液搅拌混合，制得混合水凝胶；向混合水凝胶中加入石蜡升温至70-80℃、800转/分的状态下搅拌处理3h，然后冷却至室温，过滤，干燥，制得负载型石蜡微胶囊；
(3)将蒙脱土加入到十二烷基三甲基溴化铵的水溶液中，搅拌处理30min，然后加入氮化硼纳米片，500W水浴超声处理1h，过滤，制得有机插层材料，并将其分散于乙醇中，并加入上述制得的负载型石蜡微胶囊，500W功率下继续超声处理3-6h，之后过滤，将过滤得到的沉淀干燥，制得复合相变材料。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述纤维素纤维粉末、氢氧化钠的质量比为5：(2-10)。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述碱处理纤维素纤维粉末、二甲基亚砜的质量比为1：33。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述预处理纤维素纤维粉末、TEMPO、溴化钠、次磷酸钠的质量比为1：(0.001-0.006)：7：(0.05-0.35)。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述石蜡相变温度为28℃，相变潜热为180kJ/kg，密度为0.9g/cm3。其热导率为0.15W/m·℃
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述纳米纤维素晶体、十六烷基三乙基溴化铵、正硅酸乙酯、盐酸、石蜡的用量比为1：0.03：1mol：1mol：(10-30)。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述蒙脱土、十二烷基三甲基溴化铵、氮化硼纳米片的质量比为(1-3)：0.002：1。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述有机插层材料、负载型石蜡微胶囊的质量比为1：(8-15)。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述氮化硼纳米片的直径为1-2μm，厚度为20±5nm。
本发明具有以下有益效果：
为了提高砂浆的保温性能，常常在砂浆内加入一定的相变储热材料，性能优异的相变蓄热材料应具有较大的相变潜热，较高的导热系数，而用于建筑材料中也需要有适宜的相变温度，石蜡的相变温度为28℃，可用于建筑材料中提高材料的保温性能，但是石蜡导热性能较差，为了解决该问题，本发明首先制备纳米纤维素晶体，其力学性能好，在溶剂中由于颗粒间的氢键作用可形成三维网络结构，本发明将正硅酸乙酯加入到纳米纤维素晶体的分散液中进行搅拌水解，并加入盐酸溶液作为催化剂制得复合水凝胶；其在石蜡微球表面可形成三维网状结构，形成负载型石蜡微胶囊，不仅可以提高石蜡的导热性能，还可以改善石蜡的力学性能；
为了进一步改善负载型石蜡微胶囊，本发明首先将蒙脱土加入到十二烷基三甲基溴化铵的水溶液中进行处理，十二烷基三甲基溴化铵可浸涂到蒙脱土的层间，增大蒙脱土的层间距，加入氮化硼纳米片继续进行超声处理，氮化硼纳米片可有效进入到蒙脱土的层间形成插层复合，在加入负载型石蜡微胶囊后，其可进入到有机插层复合材料层间，形成复合相变材料，该复合相变材料与水泥基体相容性好，储热性能优异，制得的砂浆力学性能好。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
(1)将纤维素纤维粉末置于质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中50℃下进行碱处理，纤维素纤维粉末、氢氧化钠的质量比为5：2，然后过滤，将沉淀采用去离子水洗涤至中性，干燥，制得的碱处理纤维素纤维粉末加入到二甲基亚砜中，碱处理纤维素纤维粉末、二甲基亚砜的质量比为1：33，60℃水浴搅拌处理5h，之后过滤，得到预处理纤维素纤维粉末；最后将其加入到TEMPO、溴化钠、次磷酸钠的混合水溶液中，60℃水浴下继续搅拌反应，反应结束后冷却至室温，5000rpm下离心处理，收集沉淀，干燥，制得纳米纤维素晶体；其中，预处理纤维素纤维粉末、TEMPO、溴化钠、次磷酸钠的质量比为1：0.001：7：0.05；
(2)将上述制得的纳米纤维素晶体、十六烷基三乙基溴化铵加入到去离子水中，在1000转/分的状态下搅拌混合制得分散液；将正硅酸乙酯溶于无水乙醇中，然后加入上述制得的分散液，并加入0.15mol/L的盐酸溶液搅拌混合，制得混合水凝胶；向混合水凝胶中加入石蜡升温至70-80℃、800转/分的状态下搅拌处理3h，然后冷却至室温，过滤，干燥，制得负载型石蜡微胶囊；其中，纳米纤维素晶体、十六烷基三乙基溴化铵、正硅酸乙酯、盐酸、石蜡的用量比为1：0.03：1mol：1mol：10；
(3)将蒙脱土加入到十二烷基三甲基溴化铵的水溶液中，搅拌处理30min，然后加入氮化硼纳米片，500W水浴超声处理1h，过滤，制得有机插层材料，其中，蒙脱土、十二烷基三甲基溴化铵、氮化硼纳米片的质量比为1：0.002：1；并将其分散于乙醇中，并加入上述制得的负载型石蜡微胶囊，500W功率下继续超声处理3h，之后过滤，将过滤得到的沉淀干燥，制得复合相变材料；其中，有机插层材料、负载型石蜡微胶囊的质量比为1：8；
(4)以重量份计，将10份水泥、20份河砂、0.002份聚丙烯酸钠、0.1份复合相变材料混合研磨，制得地暖砂浆。
实施例2
(1)将纤维素纤维粉末置于质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中50℃下进行碱处理，纤维素纤维粉末、氢氧化钠的质量比为5：10，然后过滤，将沉淀采用去离子水洗涤至中性，干燥，制得的碱处理纤维素纤维粉末加入到二甲基亚砜中，碱处理纤维素纤维粉末、二甲基亚砜的质量比为1：33，60℃水浴搅拌处理5h，之后过滤，得到预处理纤维素纤维粉末；最后将其加入到TEMPO、溴化钠、次磷酸钠的混合水溶液中，60℃水浴下继续搅拌反应，反应结束后冷却至室温，5000rpm下离心处理，收集沉淀，干燥，制得纳米纤维素晶体；其中，预处理纤维素纤维粉末、TEMPO、溴化钠、次磷酸钠的质量比为1：0.006：7：0.35；
(2)将上述制得的纳米纤维素晶体、十六烷基三乙基溴化铵加入到去离子水中，在1000转/分的状态下搅拌混合制得分散液；将正硅酸乙酯溶于无水乙醇中，然后加入上述制得的分散液，并加入0.15mol/L的盐酸溶液搅拌混合，制得混合水凝胶；向混合水凝胶中加入石蜡升温至70-80℃、800转/分的状态下搅拌处理3h，然后冷却至室温，过滤，干燥，制得负载型石蜡微胶囊；其中，纳米纤维素晶体、十六烷基三乙基溴化铵、正硅酸乙酯、盐酸、石蜡的用量比为1：0.03：1mol：1mol：30；
(3)将蒙脱土加入到十二烷基三甲基溴化铵的水溶液中，搅拌处理30min，然后加入氮化硼纳米片，500W水浴超声处理1h，过滤，制得有机插层材料，其中，蒙脱土、十二烷基三甲基溴化铵、氮化硼纳米片的质量比为3：0.002：1；并将其分散于乙醇中，并加入上述制得的负载型石蜡微胶囊，500W功率下继续超声处理6h，之后过滤，将过滤得到的沉淀干燥，制得复合相变材料；其中，有机插层材料、负载型石蜡微胶囊的质量比为1：15；
(4)以重量份计，将30份水泥、35份河砂、0.006份聚丙烯酸钠、0.5份复合相变材料混合研磨，制得地暖砂浆。
实施例3
(1)将纤维素纤维粉末置于质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中50℃下进行碱处理，纤维素纤维粉末、氢氧化钠的质量比为5：4，然后过滤，将沉淀采用去离子水洗涤至中性，干燥，制得的碱处理纤维素纤维粉末加入到二甲基亚砜中，碱处理纤维素纤维粉末、二甲基亚砜的质量比为1：33，60℃水浴搅拌处理5h，之后过滤，得到预处理纤维素纤维粉末；最后将其加入到TEMPO、溴化钠、次磷酸钠的混合水溶液中，60℃水浴下继续搅拌反应，反应结束后冷却至室温，5000rpm下离心处理，收集沉淀，干燥，制得纳米纤维素晶体；其中，预处理纤维素纤维粉末、TEMPO、溴化钠、次磷酸钠的质量比为1：0.002：7：0.1；
(2)将上述制得的纳米纤维素晶体、十六烷基三乙基溴化铵加入到去离子水中，在1000转/分的状态下搅拌混合制得分散液；将正硅酸乙酯溶于无水乙醇中，然后加入上述制得的分散液，并加入0.15mol/L的盐酸溶液搅拌混合，制得混合水凝胶；向混合水凝胶中加入石蜡升温至70-80℃、800转/分的状态下搅拌处理3h，然后冷却至室温，过滤，干燥，制得负载型石蜡微胶囊；其中，纳米纤维素晶体、十六烷基三乙基溴化铵、正硅酸乙酯、盐酸、石蜡的用量比为1：0.03：1mol：1mol：15；
(3)将蒙脱土加入到十二烷基三甲基溴化铵的水溶液中，搅拌处理30min，然后加入氮化硼纳米片，500W水浴超声处理1h，过滤，制得有机插层材料，其中，蒙脱土、十二烷基三甲基溴化铵、氮化硼纳米片的质量比为1：0.002：1；并将其分散于乙醇中，并加入上述制得的负载型石蜡微胶囊，500W功率下继续超声处理3.5h，之后过滤，将过滤得到的沉淀干燥，制得复合相变材料；其中，有机插层材料、负载型石蜡微胶囊的质量比为1：9；
(4)以重量份计，将13份水泥、24份河砂、0.003份聚丙烯酸钠、0.2份复合相变材料混合研磨，制得地暖砂浆。
实施例4
(1)将纤维素纤维粉末置于质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中50℃下进行碱处理，纤维素纤维粉末、氢氧化钠的质量比为5：5，然后过滤，将沉淀采用去离子水洗涤至中性，干燥，制得的碱处理纤维素纤维粉末加入到二甲基亚砜中，碱处理纤维素纤维粉末、二甲基亚砜的质量比为1：33，60℃水浴搅拌处理5h，之后过滤，得到预处理纤维素纤维粉末；最后将其加入到TEMPO、溴化钠、次磷酸钠的混合水溶液中，60℃水浴下继续搅拌反应，反应结束后冷却至室温，5000rpm下离心处理，收集沉淀，干燥，制得纳米纤维素晶体；其中，预处理纤维素纤维粉末、TEMPO、溴化钠、次磷酸钠的质量比为1：0.003：7：0.15；
(2)将上述制得的纳米纤维素晶体、十六烷基三乙基溴化铵加入到去离子水中，在1000转/分的状态下搅拌混合制得分散液；将正硅酸乙酯溶于无水乙醇中，然后加入上述制得的分散液，并加入0.15mol/L的盐酸溶液搅拌混合，制得混合水凝胶；向混合水凝胶中加入石蜡升温至70-80℃、800转/分的状态下搅拌处理3h，然后冷却至室温，过滤，干燥，制得负载型石蜡微胶囊；其中，纳米纤维素晶体、十六烷基三乙基溴化铵、正硅酸乙酯、盐酸、石蜡的用量比为1：0.03：1mol：1mol：20；
(3)将蒙脱土加入到十二烷基三甲基溴化铵的水溶液中，搅拌处理30min，然后加入氮化硼纳米片，500W水浴超声处理1h，过滤，制得有机插层材料，其中，蒙脱土、十二烷基三甲基溴化铵、氮化硼纳米片的质量比为2：0.002：1；并将其分散于乙醇中，并加入上述制得的负载型石蜡微胶囊，500W功率下继续超声处理5h，之后过滤，将过滤得到的沉淀干燥，制得复合相变材料；其中，有机插层材料、负载型石蜡微胶囊的质量比为1：11；
(4)以重量份计，将15份水泥、25份河砂、0.004聚丙烯酸钠份、0.3份复合相变材料混合研磨，制得地暖砂浆。
实施例5
(1)将纤维素纤维粉末置于质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中50℃下进行碱处理，纤维素纤维粉末、氢氧化钠的质量比为5：7，然后过滤，将沉淀采用去离子水洗涤至中性，干燥，制得的碱处理纤维素纤维粉末加入到二甲基亚砜中，碱处理纤维素纤维粉末、二甲基亚砜的质量比为1：33，60℃水浴搅拌处理5h，之后过滤，得到预处理纤维素纤维粉末；最后将其加入到TEMPO、溴化钠、次磷酸钠的混合水溶液中，60℃水浴下继续搅拌反应，反应结束后冷却至室温，5000rpm下离心处理，收集沉淀，干燥，制得纳米纤维素晶体；其中，预处理纤维素纤维粉末、TEMPO、溴化钠、次磷酸钠的质量比为1：0.004：7：0.2；
(2)将上述制得的纳米纤维素晶体、十六烷基三乙基溴化铵加入到去离子水中，在1000转/分的状态下搅拌混合制得分散液；将正硅酸乙酯溶于无水乙醇中，然后加入上述制得的分散液，并加入0.15mol/L的盐酸溶液搅拌混合，制得混合水凝胶；向混合水凝胶中加入石蜡升温至70-80℃、800转/分的状态下搅拌处理3h，然后冷却至室温，过滤，干燥，制得负载型石蜡微胶囊；其中，纳米纤维素晶体、十六烷基三乙基溴化铵、正硅酸乙酯、盐酸、石蜡的用量比为1：0.03：1mol：1mol：22；
(3)将蒙脱土加入到十二烷基三甲基溴化铵的水溶液中，搅拌处理30min，然后加入氮化硼纳米片，500W水浴超声处理1h，过滤，制得有机插层材料，其中，蒙脱土、十二烷基三甲基溴化铵、氮化硼纳米片的质量比为2：0.002：1；并将其分散于乙醇中，并加入上述制得的负载型石蜡微胶囊，500W功率下继续超声处理4h，之后过滤，将过滤得到的沉淀干燥，制得复合相变材料；其中，有机插层材料、负载型石蜡微胶囊的质量比为1：12；
(4)以重量份计，将25份水泥、30份河砂、0.005份聚丙烯酸钠、0.4份复合相变材料混合研磨，制得地暖砂浆。
实施例6
(1)将纤维素纤维粉末置于质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中50℃下进行碱处理，纤维素纤维粉末、氢氧化钠的质量比为5：8，然后过滤，将沉淀采用去离子水洗涤至中性，干燥，制得的碱处理纤维素纤维粉末加入到二甲基亚砜中，碱处理纤维素纤维粉末、二甲基亚砜的质量比为1：33，60℃水浴搅拌处理5h，之后过滤，得到预处理纤维素纤维粉末；最后将其加入到TEMPO、溴化钠、次磷酸钠的混合水溶液中，60℃水浴下继续搅拌反应，反应结束后冷却至室温，5000rpm下离心处理，收集沉淀，干燥，制得纳米纤维素晶体；其中，预处理纤维素纤维粉末、TEMPO、溴化钠、次磷酸钠的质量比为1：0.005：7：0.33；
(2)将上述制得的纳米纤维素晶体、十六烷基三乙基溴化铵加入到去离子水中，在1000转/分的状态下搅拌混合制得分散液；将正硅酸乙酯溶于无水乙醇中，然后加入上述制得的分散液，并加入0.15mol/L的盐酸溶液搅拌混合，制得混合水凝胶；向混合水凝胶中加入石蜡升温至70-80℃、800转/分的状态下搅拌处理3h，然后冷却至室温，过滤，干燥，制得负载型石蜡微胶囊；其中，纳米纤维素晶体、十六烷基三乙基溴化铵、正硅酸乙酯、盐酸、石蜡的用量比为1：0.03：1mol：1mol：27；
(3)将蒙脱土加入到十二烷基三甲基溴化铵的水溶液中，搅拌处理30min，然后加入氮化硼纳米片，500W水浴超声处理1h，过滤，制得有机插层材料，其中，蒙脱土、十二烷基三甲基溴化铵、氮化硼纳米片的质量比为3：0.002：1；并将其分散于乙醇中，并加入上述制得的负载型石蜡微胶囊，500W功率下继续超声处理5h，之后过滤，将过滤得到的沉淀干燥，制得复合相变材料；其中，有机插层材料、负载型石蜡微胶囊的质量比为1：13；
(4)以重量份计，将27份水泥、33份河砂、0.005聚丙烯酸钠份、0.45份复合相变材料混合研磨，制得地暖砂浆。
将上述制得的地暖砂浆加入水进行混合后装入模具中成模，拆模后的样品标准养护28天后进行力学性能测试，并对制得的复合相变材料的导热性能进行测试。测试结果如表1、表2所示。
表1
抗折强度，MPa 抗压强度，MPa
实施例1 3.35 10.12
实施例2 3.53 10.22
实施例3 3.49 10.25
实施例4 3.65 10.18
实施例5 3.55 10.23
实施例6 3.62 10.20
未添加复合相变材料 1.05 5.65
表2
Figure BDA0002635205160000111
Figure BDA0002635205160000121
从上述结果来看，本发明制得的全装修地暖砂浆力学性能好，采用的复合相变材料导热性能好，解决了现有技术中石蜡相变材料差的问题。
虽然已经对本发明的具体实施方案进行了描述，但是本发明的许多其他形式和改变对本领域技术人员而言是显而易见的。应理解所附权利要求和本发明通常涵盖本发明真实精神和范围内的所有这些明显的形式和改变。

Claims (10)

1.一种环保轻质全装修地暖砂浆，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
水泥10-30份，
河砂20-35份，
聚丙烯酸钠0.002-0.006份，
复合相变材料0.1-0.5份；
所述水泥为42.5R普通硅酸盐水泥；
所述河砂的细度模数为2.8，表观密度为2610kg/m3。
2.根据权利要求1所述的一种环保轻质全装修地暖砂浆，其特征在于，所述复合相变材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将纤维素纤维粉末置于质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中50℃下进行碱处理，然后过滤，将沉淀采用去离子水洗涤至中性，干燥，制得的碱处理纤维素纤维粉末加入到二甲基亚砜中，60℃水浴搅拌处理5h，之后过滤，得到预处理纤维素纤维粉末；最后将其加入到TEMPO、溴化钠、次磷酸钠的混合水溶液中，60℃水浴下继续搅拌反应，反应结束后冷却至室温，5000rpm下离心处理，收集沉淀，干燥，制得纳米纤维素晶体；
(2)将上述制得的纳米纤维素晶体、十六烷基三乙基溴化铵加入到去离子水中，在1000转/分的状态下搅拌混合制得分散液；将正硅酸乙酯溶于无水乙醇中，然后加入上述制得的分散液，并加入0.15mol/L的盐酸溶液搅拌混合，制得混合水凝胶；向混合水凝胶中加入石蜡升温至70-80℃、800转/分的状态下搅拌处理3h，然后冷却至室温，过滤，干燥，制得负载型石蜡微胶囊；
(3)将蒙脱土加入到十二烷基三甲基溴化铵的水溶液中，搅拌处理30min，然后加入氮化硼纳米片，500W水浴超声处理1h，过滤，制得有机插层材料，并将其分散于乙醇中，并加入上述制得的负载型石蜡微胶囊，500W功率下继续超声处理3-6h，之后过滤，将过滤得到的沉淀干燥，制得复合相变材料。
3.根据权利要求2所述的一种环保轻质全装修地暖砂浆，其特征在于，步骤(1)中，所述纤维素纤维粉末、氢氧化钠的质量比为5：(2-10)。
4.根据权利要求2所述的一种环保轻质全装修地暖砂浆，其特征在于，步骤(1)中，所述碱处理纤维素纤维粉末、二甲基亚砜的质量比为1：33。
5.根据权利要求2所述的一种环保轻质全装修地暖砂浆，其特征在于，步骤(1)中，所述预处理纤维素纤维粉末、TEMPO、溴化钠、次磷酸钠的质量比为1：(0.001-0.006)：7：(0.05-0.35)。
6.根据权利要求2所述的一种环保轻质全装修地暖砂浆，其特征在于，步骤(2)中，所述石蜡相变温度为28℃，相变潜热为180kJ/kg，密度为0.9g/cm3。其热导率为0.15W/m·℃。
7.根据权利要求2所述的一种环保轻质全装修地暖砂浆，其特征在于，步骤(2)中，所述纳米纤维素晶体、十六烷基三乙基溴化铵、正硅酸乙酯、盐酸、石蜡的用量比为1：0.03：1mol：1mol：(10-30)。
8.根据权利要求2所述的一种环保轻质全装修地暖砂浆，其特征在于，步骤(3)中，所述蒙脱土、十二烷基三甲基溴化铵、氮化硼纳米片的质量比为(1-3)：0.002：1。
9.根据权利要求2所述的一种环保轻质全装修地暖砂浆，其特征在于，步骤(3)中，所述有机插层材料、负载型石蜡微胶囊的质量比为1：(8-15)。
10.根据权利要求2所述的一种环保轻质全装修地暖砂浆，其特征在于，步骤(3)中，所述氮化硼纳米片的直径为1-2μm，厚度为20±5nm。
CN202010823278.4A 2020-08-17 2020-08-17 一种环保轻质全装修地暖砂浆 Active CN111978037B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010823278.4A CN111978037B (zh) 2020-08-17 2020-08-17 一种环保轻质全装修地暖砂浆

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010823278.4A CN111978037B (zh) 2020-08-17 2020-08-17 一种环保轻质全装修地暖砂浆

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111978037A true CN111978037A (zh) 2020-11-24
CN111978037B CN111978037B (zh) 2021-11-30

Family

ID=73435254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010823278.4A Active CN111978037B (zh) 2020-08-17 2020-08-17 一种环保轻质全装修地暖砂浆

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111978037B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112551938A (zh) * 2020-12-08 2021-03-26 苏州启创新材料科技有限公司 一种用于保温砂浆的相变复合材料及其制备方法
CN112830729A (zh) * 2021-01-15 2021-05-25 上海煌煌砼制品有限公司 一种高强度混凝土及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102787444A (zh) * 2012-08-18 2012-11-21 东华大学 纳米纤维素/二氧化硅多孔网络结构纤维膜的制备方法
US20160151757A1 (en) * 2014-12-01 2016-06-02 National Chung Shan Institute Of Science And Technology Process for preparing phase change microcapsule having thermally conductive shell
CN106186946A (zh) * 2016-07-12 2016-12-07 绍兴职业技术学院 一种节能环保墙体相变保温砂浆及其制备方法
CN107163590A (zh) * 2017-06-23 2017-09-15 北京大学 一种阻燃型功能化相变复合材料
CN107441498A (zh) * 2017-06-12 2017-12-08 安徽省颍上县正泰电器有限责任公司 一种纳米纤维素修饰碳纳米管复合石蜡粉末材料的制备方法
CN107935469A (zh) * 2017-11-28 2018-04-20 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 一种基于定型相变材料的复合保温砂浆的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102787444A (zh) * 2012-08-18 2012-11-21 东华大学 纳米纤维素/二氧化硅多孔网络结构纤维膜的制备方法
US20160151757A1 (en) * 2014-12-01 2016-06-02 National Chung Shan Institute Of Science And Technology Process for preparing phase change microcapsule having thermally conductive shell
CN106186946A (zh) * 2016-07-12 2016-12-07 绍兴职业技术学院 一种节能环保墙体相变保温砂浆及其制备方法
CN107441498A (zh) * 2017-06-12 2017-12-08 安徽省颍上县正泰电器有限责任公司 一种纳米纤维素修饰碳纳米管复合石蜡粉末材料的制备方法
CN107163590A (zh) * 2017-06-23 2017-09-15 北京大学 一种阻燃型功能化相变复合材料
CN107935469A (zh) * 2017-11-28 2018-04-20 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 一种基于定型相变材料的复合保温砂浆的制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112551938A (zh) * 2020-12-08 2021-03-26 苏州启创新材料科技有限公司 一种用于保温砂浆的相变复合材料及其制备方法
CN112551938B (zh) * 2020-12-08 2022-07-15 苏州市君悦新材料科技股份有限公司 一种用于保温砂浆的相变复合材料及其制备方法
CN112830729A (zh) * 2021-01-15 2021-05-25 上海煌煌砼制品有限公司 一种高强度混凝土及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111978037B (zh) 2021-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chang et al. Review on the preparation and performance of paraffin-based phase change microcapsules for heat storage
CN101671149B (zh) 石蜡微胶囊相变蓄热保温砂浆及其制备方法
Yang et al. Synthesis of high latent heat lauric acid/silica microcapsules by interfacial polymerization method for thermal energy storage
CN104609791B (zh) 相变储能双限调温砂浆及其制备方法
CN101824307B (zh) 一种微胶囊复合相变储能材料及其制备方法
CN111978037B (zh) 一种环保轻质全装修地暖砂浆
CN102417340B (zh) 一种石膏基相变储能聚合物保温砂浆及其制备方法
CN106045428B (zh) 一种用于建筑节能调温的相变保温粉及其制备方法
CN110759691B (zh) 一种环保的相变石膏板及其制备方法
CN102992703A (zh) 一种相变蓄热智能控温墙体材料及其制备方法
CN101693795A (zh) 一种膏状保温隔热弹性腻子
CN103771808A (zh) 一种含有橡胶粉的相变蓄热水泥砂浆及其制备方法
CN107353764B (zh) 一种储能多功能涂料及其制备方法
CN104529321B (zh) 一种层状复合相变储能建筑材料
CN103833302A (zh) 一种包裹相变材料的蓄热混凝土及其制备方法
CN114716981B (zh) 一种改性磷石膏基有机相变复合储热材料及其制备方法与应用
Yang et al. Cementitious composites integrated phase change materials for passive buildings: An overview
CN115093173A (zh) 油井水泥石微观结构仿生增强增韧调控方法与水泥浆体系及应用
Zhao et al. Wood-plastic materials with organic–inorganic hybrid phase change thermal storage as novel green energy storage composites for building energy conservation
Wang et al. Nanoencapsulated n-tetradecane phase change materials with melamine–urea–formaldehyde–TiO2 hybrid shell for cold energy storage
CN107446434A (zh) 一种新型基于相变储热的保温涂料及其制备方法
CN105838331B (zh) 一种硅藻土基复合相变储热球、制备方法和用途
CN105347770B (zh) 一种工业用高温蓄热混凝土材料及其制备方法
CN106565198A (zh) 一种常压干燥制备柔性二氧化硅气凝胶的方法
Wang et al. Synthesis and characterization of Capric acid-Lauric acid/expanded vermiculite as a phase change composite for thermal energy storage

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant