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Abstract

本发明公开了一种被动调节室内居住环境的装修材料制备，属于复合相变储热材料技术领域，其原料包括无机相变材料和有机相变材料，所述无机相变材料为十水硫酸钠，所述有机相变材料为24#‑40#不同种的半精炼石蜡。本发明克服了无机相变储能材料辐射性强、易发生相分离的问题，又克服了有机相变储能材料导热性能差、单位体积蓄热能力不足的问题，通过采用本发明提供的技术方案，可储存/释放自然能源，可有效延缓温度峰值2小时，最大室内外温差差值达到10.6℃。

Description

一种被动调节室内居住环境的装修材料制备
技术领域
本发明属于复合相变储热材料技术领域，尤其涉及一种被动调节室内居住环境的装修材料及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展和生活水平的提供，人们对居住舒适度的要求也越来越高，如何解决人们对生活品质的追求与自然环境的和谐、可持续发展，是建筑产业需要思考的问题。相变储能材料(PCM)是一种通过材料吸收/释放能量，使得环境温度错峰延迟出现，PCM在建筑节能领域有着广泛市场。
传统的隔热、保温涂料只是单纯减少建筑中能量的交换，并不能利用自然能源。此外，目前PCM普遍存在耐久性不足，实际使用工况温度范围狭小等问题。因此，开发一种PCM以解决热能供求在时间和空间上不匹配的矛盾，从而提高能源利用率，进而达到碳中和的目标，迫在眉睫。
PCM在建筑中的应用，只有利用复合技术调节相变材料的性能，才能满足不同工况需求，达到最优的建筑节能效果。
目前建筑中应用较广泛的是结晶水合盐类，其潜热较高、成本低廉、导热系数较大，但过冷严重，易发生相分离，造成储热性能较差，且无机水合盐一般对金属材料有较强的腐蚀性。有机PCM大多数相变较高，一般不会发生相分离和过冷现象，材料腐蚀性较小，热稳定性高，但是导热性能相对较差，密度较小，单位体积蓄热能力不足。因此通过不同PCM的复合，可有效克服单一相变材料存在的缺点，得到具有实际应用价值的蓄热材料。
发明内容
为了解决现有技术中相变储能材料耐久性不足，储热性能差，实际使用工况温度范围狭小，只是单纯减少建筑中能量的交换，并不能利用自然能源的技术问题，提供一种可以储存/释放自然能源，有效延缓并降低居住环境温度峰值出现的被动调节室内居住环境的装修材料及其制备方法。
一种被动调节室内居住环境的装修材料，其特征在于，其原料包括无机相变材料和有机相变材料，所述无机相变材料为十水硫酸钠，所述有机相变材料为24#-40#不同种的半精炼石蜡。本发明提供的装修材料为有机材料和无机材料制备的复合相变储能材料(PCMs)。
优选的，所述被动调节室内居住环境的装修材料，其原料还包括工业纳米碳粉。
优选的，所述石蜡与所述十水硫酸钠和工业纳米碳粉混合物的总量比为(5-9)：(1-5)。
优选的，所述十水硫酸钠和工业纳米碳粉混合物中所述工业纳米碳粉质量分数为0.5-3％。
优选的，所述24#-40#不同种的半精炼石蜡包括24#石蜡、28#石蜡、30#石蜡、32#石蜡、36#石蜡、40#石蜡中的至少3种，不同种的石蜡占石蜡总量的质量比均为0-50％。
优选的，所述24#-40#不同种的半精炼石蜡包括24#石蜡、28#石蜡、30#石蜡、32#石蜡、36#石蜡、40#石蜡中的2种，不同种的石蜡占石蜡总量的质量比均为50％。
优选的，所述被动调节室内居住环境的装修材料，其原料还包括多孔材料，所述多孔材料的粒径为小于等于20nm。
一种被动调节室内居住环境的装修材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将十水硫酸钠用30-60℃水浴加热融化，然后加入0.5-3％工业纳米碳粉，搅拌均匀；
2)将24#-40#不同种的半精炼石蜡加入步骤1)所得的混合物中，按照(5-9)：(1-5)比例进行混合，搅拌均匀；
3)向步骤2)制得的混合物中加入粒径为小于等于20mm的多孔材料，在-4kPa～-70kPa下，充分2-4小时搅拌，使步骤2)制得的混合物浸润到多孔材料中，得到PCMs；
4)在常压恒温50-60℃水浴下，加热环氧树脂20-50分钟，然后迅速将步骤3)制得的PCMs中加入，充分搅拌至步骤3)制得的产物表面均匀包裹一层环氧树脂后取出。
通过采用以上技术方案，本发明达到的技术效果如下：
(1)本发明克服了无机相变储能材料辐射性强、易发生相分离的问题，又克服了有机相变储能材料导热性能差、单位体积蓄热能力不足的问题，通过采用本发明提供的技术方案，可储存/释放自然能源，可有效延缓温度峰值2小时，最大室内外温差差值达到10.6℃。
(2)利用本发明制备的PCMs，可降低20％以上居住能耗。
(3)本发明制备的PCMs有效工作工况达到10-40℃，涵盖正常使用环境温度。
(4)本发明采用低压吸附法，使得设备易控，同时可有效提高吸附率。
具体实施方式
一种被动调节室内居住环境的装修材料，其特征在于，其原料包括无机相变材料和有机相变材料，所述无机相变材料为十水硫酸钠，所述有机相变材料为24#-40#不同种的半精炼石蜡。本发明提供的装修材料为有机材料和无机材料制备的复合相变储能材料(PCMs)。
优选的，所述被动调节室内居住环境的装修材料，其原料还包括工业纳米碳粉。
优选的，所述石蜡与所述十水硫酸钠和工业纳米碳粉混合物的总量比为(5-9)：(1-5)。
优选的，所述十水硫酸钠和工业纳米碳粉混合物中所述工业纳米碳粉质量分数为0.5-3％。
优选的，所述24#-40#不同种的半精炼石蜡包括24#石蜡、28#石蜡、30#石蜡、32#石蜡、36#石蜡、40#石蜡中的至少3种，不同种的石蜡占石蜡总量的质量比均为0-50％。
优选的，所述24#-40#不同种的半精炼石蜡包括24#石蜡、28#石蜡、30#石蜡、32#石蜡、36#石蜡、40#石蜡中的2种，不同种的石蜡占石蜡总量的质量比均为50％。
优选的，所述被动调节室内居住环境的装修材料，其原料还包括多孔材料，所述多孔材料的粒径为小于等于20nm。
一种被动调节室内居住环境的装修材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将十水硫酸钠用30-60℃水浴加热融化，然后加入0.5-3％工业纳米碳粉，搅拌均匀；
2)将24#-40#不同种的半精炼石蜡加入步骤1)所得的混合物中，按照(5-9)：(1-5)比例进行混合，搅拌均匀；
3)向步骤2)制得的混合物中加入粒径为小于等于20mm的多孔材料，在-4kPa～-70kPa下，充分2-4小时搅拌，使步骤2)制得的混合物浸润到多孔材料中，得到PCMs；
4)在常压恒温50-60℃水浴下，加热环氧树脂20-50分钟，然后迅速将步骤3)制得的PCMs中加入，充分搅拌至步骤3)制得的产物表面均匀包裹一层环氧树脂后取出。
实施例1
采用60℃恒温水浴熔融一份十水硫酸钠，然后加入1.25％的工业纳米碳粉，搅拌30分钟，然后加入1.5份石蜡混合物并混合均匀，石蜡混合物组成为20％的20#石蜡、40％的24#石蜡、20％的30#石蜡、20％的36#石蜡，将粒径为0-5mm的多孔材料加入到上述混合液体中，在-50kPa下，充分2.5小时搅拌，使混合液浸润到多孔材料中，得到PCMs；在常压恒温60℃水浴下，加热环氧树脂30分钟，然后迅速加入已经浸入混合物的多孔材料，充分搅拌至多孔材料表面均匀包裹一层环氧树脂后取出。
实施例2
采用50℃恒温水浴熔融一份十水硫酸钠，然后加入3％的工业纳米碳粉，搅拌50分钟，然后加入5份石蜡混合物并混合均匀，石蜡混合物组成为20％的20#石蜡、20％的24#石蜡、20％的30#石蜡、20％的36#石蜡、20％的40#石蜡，将粒径为10-20mm的多孔材料加入到上述混合液体中，在-70kPa下，充分4小时搅拌，使混合液浸润到多孔材料中，得到PCMs；在常压恒温50℃水浴下，加热环氧树脂50分钟，然后迅速加入已经浸入混合物的多孔材料，充分搅拌至多孔材料表面均匀包裹一层环氧树脂后取出。
实施例3
采用30℃恒温水浴熔融一份十水硫酸钠，然后加入0.5％的工业纳米碳粉，搅拌50分钟，然后加入1份石蜡混合物并混合均匀，石蜡混合物组成为50％的的24#石蜡、50％的36#石蜡，将粒径为5-10mm的多孔材料加入到上述混合液体中，在-4kPa下，充分4小时搅拌，使混合液浸润到多孔材料中，得到PCMs；在常压恒温50℃水浴下，加热环氧树脂20分钟，然后迅速加入已经浸入混合物的多孔材料，充分搅拌至多孔材料表面均匀包裹一层环氧树脂后取出。
将制得的PCMs材料，等体积取代M15砂浆中40％的细骨料，砂浆的强度达到10Mpa，可满足《抹灰砂浆技术规程》(JGJ/T220)对抹灰砂浆强度等级的要求，使用该砂浆进行施工后的房间，通过测量，可有效延缓温度峰值2小时，通过布置在观测点的温度测量装置，测得室内外的最大温差10.6℃。
尽管本发明的具体实施方式已经得到详细的描述，本领域技术人员将会理解。根据已经公开的所有教导，可以对那些细节进行各种修改和替换，这些改变均在本发明的保护范围之内。本发明的全部范围由所附权利要求及其任何等同物给出。

Claims (8)

1.一种被动调节室内居住环境的装修材料，其特征在于，其原料包括无机相变材料和有机相变材料，所述无机相变材料为十水硫酸钠，所述有机相变材料为24#-40#不同种的半精炼石蜡。
2.根据权利要求1所述的被动调节室内居住环境的装修材料，其特征在于，其原料还包括工业纳米碳粉。
3.根据权利要求2所述的被动调节室内居住环境的装修材料，其特征在于，所述石蜡与所述十水硫酸钠和工业纳米碳粉混合物的总量比为(5-9)：(1-5)。
4.根据权利要求2所述的被动调节室内居住环境的装修材料，其特征在于，所述十水硫酸钠和工业纳米碳粉混合物中所述工业纳米碳粉质量分数为0.5-3％。
5.据权利要求1所述的被动调节室内居住环境的装修材料，其特征在于，所述24#-40#不同种的半精炼石蜡包括24#石蜡、28#石蜡、30#石蜡、32#石蜡、36#石蜡、40#石蜡中的至少3种，不同种的石蜡占石蜡总量的质量比均为0-50％。
6.根据权利要求1所述的被动调节室内居住环境的装修材料的制备方法，所述24#-40#不同种的半精炼石蜡包括24#石蜡、28#石蜡、30#石蜡、32#石蜡、36#石蜡、40#石蜡中的2种，不同种的石蜡占石蜡总量的质量比均为50％。
7.根据权利要求2所述的被动调节室内居住环境的装修材料，其特征在于，其原料还包括多孔材料，所述多孔材料的粒径小于等于20nm。
8.根据权利要求1-7任意一项权利要求所述的被动调节室内居住环境的装修材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将十水硫酸钠用30-60℃水浴加热融化，然后加入0.5-3％工业纳米碳粉，搅拌均匀；
2)将24#-40#不同种的半精炼石蜡加入步骤1)所得的混合物中，按照石蜡与所述十水硫酸钠和工业纳米碳粉混合物的总量比为(5-9)：(1-5)的比例进行混合，搅拌均匀；
3)向步骤2)制得的混合物中加入粒径小于等于20mm的多孔材料，在-4kPa～-70kPa下，充分2-4小时搅拌，使步骤2)制得的混合物浸润到多孔材料中，得到PCMs。
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Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19929861A1 (de) * 1999-06-30 2001-01-04 Zae Bayern Speicherverbundsysteme, bestehend aus Schmelzwärme-Speichermaterialien in porösen Trägermaterialien
CN1475543A (zh) * 2003-06-02 2004-02-18 同济大学 相变储能陶粒及其制备方法
CN1896173A (zh) * 2006-06-24 2007-01-17 浙江华特实业集团华特化工有限公司 膜包覆多孔吸附型无机相变复合材料生产方法
CN103059818A (zh) * 2013-01-18 2013-04-24 上海焦耳蜡业有限公司 一种相变储能材料的制备方法
CN103194179A (zh) * 2013-04-01 2013-07-10 河南理工大学 一种复合相变蓄热材料及其制备方法
CN103509526A (zh) * 2012-06-17 2014-01-15 曹雪娟 多孔基相变储热颗粒及其制备方法
CN103570311A (zh) * 2013-10-23 2014-02-12 沈阳建筑大学 一种石蜡/膨胀珍珠岩相变保温砂浆的制备方法
CN104496544A (zh) * 2014-12-30 2015-04-08 深圳大学 一种相变储能陶粒及其制备的方法
CN106833540A (zh) * 2017-01-19 2017-06-13 苏州鸿凌达电子科技有限公司 相变储能材料微胶囊及其制作工艺
CN109098308A (zh) * 2018-07-28 2018-12-28 华中科技大学 一种相变调湿建筑外墙结构体
CN110437804A (zh) * 2019-07-18 2019-11-12 常州海卡太阳能热泵有限公司 自封装复合无机相变储能材料及制备方法
US20200408471A1 (en) * 2017-06-13 2020-12-31 South China University Of Technology Phase-change energy-storage structure for building insulation
CN112300762A (zh) * 2020-10-27 2021-02-02 青海爱能森新材料科技有限公司 一种中低温复合相变材料及其制备方法

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19929861A1 (de) * 1999-06-30 2001-01-04 Zae Bayern Speicherverbundsysteme, bestehend aus Schmelzwärme-Speichermaterialien in porösen Trägermaterialien
CN1475543A (zh) * 2003-06-02 2004-02-18 同济大学 相变储能陶粒及其制备方法
CN1896173A (zh) * 2006-06-24 2007-01-17 浙江华特实业集团华特化工有限公司 膜包覆多孔吸附型无机相变复合材料生产方法
CN103509526A (zh) * 2012-06-17 2014-01-15 曹雪娟 多孔基相变储热颗粒及其制备方法
CN103059818A (zh) * 2013-01-18 2013-04-24 上海焦耳蜡业有限公司 一种相变储能材料的制备方法
CN103194179A (zh) * 2013-04-01 2013-07-10 河南理工大学 一种复合相变蓄热材料及其制备方法
CN103570311A (zh) * 2013-10-23 2014-02-12 沈阳建筑大学 一种石蜡/膨胀珍珠岩相变保温砂浆的制备方法
CN104496544A (zh) * 2014-12-30 2015-04-08 深圳大学 一种相变储能陶粒及其制备的方法
CN106833540A (zh) * 2017-01-19 2017-06-13 苏州鸿凌达电子科技有限公司 相变储能材料微胶囊及其制作工艺
US20200408471A1 (en) * 2017-06-13 2020-12-31 South China University Of Technology Phase-change energy-storage structure for building insulation
CN109098308A (zh) * 2018-07-28 2018-12-28 华中科技大学 一种相变调湿建筑外墙结构体
CN110437804A (zh) * 2019-07-18 2019-11-12 常州海卡太阳能热泵有限公司 自封装复合无机相变储能材料及制备方法
CN112300762A (zh) * 2020-10-27 2021-02-02 青海爱能森新材料科技有限公司 一种中低温复合相变材料及其制备方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张寅平: "《相变贮能理论和应用》", 30 November 1996, 中国科学技术大学出版社 *
王立久: "《新型屋面材料》", 31 December 2012, 中国建材工业出版社 *
王长宏: "《新兴产业和高新技术现状与前景研究丛书 新能源汽车技术现状与应用前景》", 31 May 2015, 广东经济出版社 *
饶中浩: "《储能技术概论》", 31 January 2017, 中国矿业大学出版社 *

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