CN113336510B - 一种纸面石膏板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种纸面石膏板，包括板芯、护面纸和封装膜，所述板芯原料含有有机相变材料乳液，所述封装膜设置在所述护面纸表面，设置为阻隔所述有机相变材料乳液从板芯向纸面石膏板外扩散；所述封装膜的原料包括乙烯‑醋酸乙烯共聚物乳液或聚乙烯醇乳液中的任意一种或两种。本申请还提供了上述纸面石膏板的制备方法。在本申请中以常规的纸面石膏板工艺为基础，将有机相变材料以乳化液的形式作为纸面石膏板湿料中的一种，不仅解决了疏水的有机相变材料难溶于熟石膏料浆的问题，并可替代部分熟石膏水化用水，体现了环保和节材的特点。

Description

一种纸面石膏板及其制备方法
技术领域
本文涉及但不限于一种建筑材料技术，尤指一种纸面石膏板及其制备方法。
背景技术
随着社会经济的发展，能源供给矛盾日益突出。研究表明，建筑能耗占一次能源消耗的20％-40％，发展绿色蓄能建材，降低建筑能耗是未来解决全球能源供给矛盾的有效途径。相变蓄能材料是一类高效的储能物质，既可以提升建筑材料功能、降低建筑能耗和调整建筑室内环境舒适度，又能够将可利用的热能以相变潜热的形式进行储存，从而实现可利用能量的储存与转换，因此在建筑节能中具有良好的发展前景。
相变蓄能材料在复合材料领域中，特别是建筑材料领域应用时，迫切需要一种工艺简单、成本低廉的封装工艺，将相变蓄能材料封装在建材制品中，确保相变建材制品在使用过程中不发生相变蓄能材料的泄漏，从而实现相变蓄能材料在建材领域中的应用。目前相变蓄能石膏板的制备方法可分为三种：浸渍法、直接混合法、封装法。浸渍法和直接混合法虽然制备工艺简单，但是相变材料存在易渗出的现象，所以在实际生产很少应用。封装法包含微观封装和宏观封装两种，微观封装目前存在工艺复杂，市场成本高，限制了相变蓄能石膏板的推广应用。宏观封装法在相变蓄能石膏板上的应用主要是发明专利CN102535735B中提出的预先将相变材料用宏观封装法制成封装好的相变制品然后再加入到石膏料浆中，从而制得相变蓄能石膏板。该发明专利虽然制备工艺简单，但是该方法由于要将块状物体埋入到流动的熟石膏料浆中，并不适用于高速生产的石膏板生产线。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制本申请的保护范围。
本申请提供了一种纸面石膏板包括板芯、护面纸和封装膜，
所述板芯的原料包括有机相变材料乳液，所述封装膜设置在所述护面纸表面，设置为阻隔所述有机相变材料乳液从板芯向纸面石膏板外扩散；
所述封装膜的原料选自乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液和聚乙烯醇乳液中的任意一种或两种。
在本申请提供的纸面石膏板中，所述板芯的原料按重量份计包括：石膏熟料100份，有机相变材料乳液100份至200份，减水剂0份至0.05份、发泡剂0.01份至0.06份、粘结剂0.4份至1.2份、玻璃纤维0.6份至1.2份、水0-30份。可选地，所述板芯原料由上述原料组成。
在本申请提供的纸面石膏板中，所述有机相变材料乳液的原料按重量份计包括有机相变材料10份至40份、乳化剂4份至9份、助乳化剂0.2份至0.5份和去离子水50.5份至85.8份。
在本申请提供的纸面石膏板中，所述有机相变材料选自石蜡、月桂酸和十六烷中的任意一种或多种；
可选地，所述有机相变材料乳液中所述有机相变材料的颗粒粒径为0.5微米至2.5微米；所述有机相变材料的熔点为18℃至48℃。
在本申请提供的纸面石膏板中，所述乳化剂由司盘80和硬脂酸钠组成；
可选地，所述司盘80与所述硬脂酸钠的重量比为(1.2至1.5):1；优选地，所述司盘80与硬脂酸钠的重量比为(1.3至1.4):1；
可选地，所述助乳化剂选自乙二醇、正戊醇、正丁醇和甘油中的任意一种或多种。
在本申请提供的纸面石膏板中，乳化剂和助乳化剂能够解决有机相变材料因具有疏水性导致与水无法相融，从而无法直接加入石膏板料浆的问题，并保障水性有机相变材料具有良好的稳定性，能够长期存储。
在本申请提供的纸面石膏板中，所述有机相变材料乳液的制备方法，包括：
1)将所述有机相变材料、乳化剂、助乳化剂加热并混合均匀，得到混合物；
2)在保温和搅拌的条件下，向步骤1)得到的混合物中缓慢加入去离子水，加完后继续保温5min至20min，冷却至室温，即得有机相变材料乳液。可选地，所述有机相变材料乳液由上述步骤组成。
在本申请提供的纸面石膏板中，步骤1)中所述加热的温度为75℃至90℃；
可选地，步骤2)中缓慢加入去离子水的速度为(10至40)重量份/min，所述的保温的温度为75℃至90℃；所述搅拌的速率为600r/min至1200r/min。
在本申请提供的纸面石膏板中，所述发泡剂选自十二烷基硫酸钠、碳酸氢钠和碳酸氢铵中的任意一种或多种；
可选地，所述减水剂选自萘系减水剂和聚羧酸系减水剂中的任意一种或多种。
在本申请提供的纸面石膏板中，所述粘结剂为改性淀粉；
可选地，所述改性淀粉选自改性木薯淀粉、改性玉米淀粉、改性马铃薯淀粉中的任意一种或多种。
另一方面，本申请提供了上述的纸面石膏板的制备方法，包括，
a)将所述水、所述减水剂和所述粘结剂搅拌混合均匀，形成浆液；
b)将所述发泡剂起泡，之后将起泡后的发泡剂、步骤a)制得的浆液、所述石膏熟料、所述玻璃纤维和所述有机相变材料乳液混合均匀，形成石膏料浆；
c)将步骤b)制成的所述石膏料浆浇筑在护面纸上，搭接粘牢成型，并干燥至恒重，制得待处理石膏板；
d)将步骤c)制成的所述待处理石膏板表面喷涂或滚刷高分子封装材料，之后加热干燥，使高分子封装材料在所述护面纸表面形成一层具有封装作用的封装膜，得到所述纸面石膏板；
可选地，所述纸面石膏板的制备方法由上述步骤组成。
可选地，步骤d)中所述加热干燥的温度为50-70℃；可选地，所述封装膜厚度为0.05mm至0.3mm。
封装膜的原料为乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液和聚乙烯醇乳液中的任意一种或两种，在相变石膏板基材涂刷上述材料，经过烘干，高分子材料相互搭接，形成一层不透气、不渗油的膜，抑制相变材料向环境渗透、扩散或挥发。
干燥时石膏板表面的温度能够使高分子封装材料干燥并在相变石膏板表面形成一层具有封装作用的封装膜，从而制得相变蓄能石膏板产品。
本申请具有如下优点：
1.在本申请中以常规的纸面石膏板工艺为基础，将有机相变材料以乳化液的形式作为纸面石膏板湿料中的一种，不仅解决了疏水的有机相变材料难溶于熟石膏料浆的问题，并可替代部分熟石膏水化用水，体现了环保和节材的特点；
2.本申请通过在相变石膏板基板外部喷洒或滚涂高分子封装材料从而形成一层反渗透膜，防止相变材料向环境中渗透、扩散或挥发。相比于微胶囊封装法，本申请所提供的封装方法区别点是在已经成型且干燥完的含相变材料的石膏板外表面涂覆能够经烘干形成封装膜的高分子封装材料，这种封装工艺易于在生产线为连续性生产的工厂中实现且成本低廉，非常适用于石膏板生产线，利于相变蓄能石膏板作为一种成熟的成品在市场中推广。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书中所描述的方案来发明实现和获得。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本申请实施例中提供了一种纸面石膏板包括板芯、护面纸和封装膜，
所述板芯的原料包括有机相变材料乳液，所述封装膜设置在所述护面纸表面，设置为阻隔所述有机相变材料乳液从板芯向纸面石膏板外扩散；
所述封装膜的原料选自乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液和聚乙烯醇乳液中的任意一种或两种。
在本申请实施例中，所述板芯的原料按重量份计包括：石膏熟料100份，有机相变材料乳液100份至200份，减水剂0份至0.05份、发泡剂0.01份至0.06份、粘结剂0.4份至1.2份、玻璃纤维0.6份至1.2份、水0-30份。可选地，所述板芯原料由上述原料组成。
在本申请实施例中，所述有机相变材料乳液的原料按重量份计包括有机相变材料10份至40份、乳化剂4份至9份、助乳化剂0.2份至0.5份和去离子水50.5份至85.8份。
在本申请实施例中，所述有机相变材料选自石蜡、月桂酸和十六烷中的任意一种或多种；
可选地，所述有机相变材料乳液中所述有机相变材料的颗粒粒径为0.5微米至2.5微米；所述有机相变材料的熔点为18℃至48℃。
在本申请实施例中，所述乳化剂由司盘80和硬脂酸钠组成；
可选地，所述司盘80与所述硬脂酸钠的重量比为(1.2至1.5):1；优选地，所述司盘80与硬脂酸钠的重量比为(1.3至1.4):1；
可选地，所述助乳化剂选自乙二醇、正戊醇、正丁醇和甘油中的任意一种或多种。
在本申请实施例中，所述有机相变材料乳液的制备方法，包括：
1)将所述有机相变材料、乳化剂、助乳化剂加热并混合均匀，得到混合物；
2)在保温和搅拌的条件下，向步骤1)得到的混合物中缓慢加入去离子水，加完后继续保温5min至20min，冷却至室温，即得有机相变材料乳液。可选地，所述有机相变材料乳液由上述步骤组成。
在本申请实施例中，步骤1)中所述加热的温度为75℃至90℃；
可选地，步骤2)中缓慢加入去离子水的速度为(10至40)重量份/min，所述的保温的温度为75℃至90℃；所述搅拌的速率为600r/min至1200r/min。
在本申请实施例中，所述发泡剂选自十二烷基硫酸钠、碳酸氢钠和碳酸氢铵中的任意一种或多种；
可选地，所述减水剂选自萘系减水剂和聚羧酸系减水剂中的任意一种或多种。
在本申请实施例中，所述粘结剂为改性淀粉；
可选地，所述改性淀粉选自改性木薯淀粉、改性玉米淀粉、改性马铃薯淀粉中的任意一种或多种。
在本申请实施例中，所述相变蓄热石膏板的相变焓的测定方法参见中国建材行业标准《JC/T 2111-2012建筑材料相变调温性能测试方法》；所述横向断裂载荷和所述纵向断裂载荷的测定方法采用中国国家标准《GB/T9775-2008纸面石膏板》的测定方法。
实施例1
在本实施例中，石蜡选取熔点为20℃的石蜡，购买自上海焦耳蜡业有限公司，牌号为20；司盘80购买自河南泰吉化工产品有限公司；所述硬脂酸钠购买自南京化学试剂股份有限公司；助乳化剂为乙二醇，购买自天津市大兴化工贸易有限公司；
发泡剂为十二烷基硫酸钠，购买自东明俱进化工有限公司；粘结剂为改性玉米淀粉，购买自沈阳市雪公胶粘剂科技有限公司；玻璃纤维购买自中国巨石股份有限公司；乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液购自塞拉尼斯(南京)化工有限公司公司，牌号为1369。
本实施例中，所述石蜡乳液的制备方法为：首先，将40重量份的熔点为20℃的石蜡、9重量份由司盘80和硬脂酸钠按重量比1.4:1组成的复配乳化剂、0.5重量份的助乳化剂乙二醇加热至90℃并混合均匀，得到混合物；其次，在恒温和搅拌的条件下，向得到的混合物中缓慢加入50.5重量份的去离子水，缓慢加入去离子水的速度为10重量份/min，加水过程中始终保温90℃，搅拌速率为1200r/min，待去离子水加完后保温20分钟，冷却至室温，即得有机相变材料乳液。所述有机相变材料乳液中所述有机相变材料的平均颗粒粒径为0.5微米；
本实施例相变蓄热石膏板的制备方法如下：
步骤1)按照100重量份石膏熟料、石蜡乳液200重量份、发泡剂十二烷基硫酸钠0.01重量份、改性玉米淀粉1.2重量份、玻璃纤维1.2重量份；
步骤2)将发泡机内的发泡剂起泡；
步骤3)在搅拌机中同时加入所述石膏熟料、玻璃纤维、改性玉米淀粉、石蜡乳液和起泡后的发泡剂，搅拌均匀后在护面纸上成型，后经3个干燥温度递减的干燥阶段，第一阶段：160℃干燥30分钟；第二阶段：105℃干燥1分钟；第三阶段：45℃干燥至恒重，即得相变蓄能石膏板基板；
步骤4)在相变蓄能石膏板基板表面喷涂乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液1369，将喷涂好乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液的相变石膏板基板放在干燥设备中，石膏板表面的温度为70℃，待高分子封装材料在相变石膏板表面干燥形成一层具有封装作用的封装膜后，制得相变蓄能石膏板产品，封装膜厚度为0.3mm。
将封装好的相变蓄能石膏板产品放入温度设定为100℃的干燥箱中，并在石膏板表面用重物压有吸油纸(若有相变材料泄漏，吸油纸则会因吸附有机相变材料而变色)，干燥12h后发现吸油纸外观无任何变化，说明相变材料在本申请所提供的相变石膏板中得到了良好的封装。所得相变石膏板的焓值为80.0J/g，横向断裂载荷为253.4N，纵向断裂载荷为566.3N。
实施例2
本实施例中，石蜡选取熔点为28℃的石蜡，购买自上海焦耳蜡业有限公司，牌号为28；司盘80购买自河南泰吉化工产品有限公司；所述硬脂酸钠购买自南京化学试剂股份有限公司；助乳化剂为正戊醇，购买自天津市大兴化工贸易有限公司；
减水剂为萘系减水剂，购买自沈阳普和化工有限公司，牌号为FDN-A；发泡剂为十二烷基硫酸钠，购买自东明俱进化工有限公司；粘结剂为改性木薯淀粉，购买自沈阳市雪公胶粘剂科技有限公司；玻璃纤维购买自中国巨石股份有限公司；乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液购自塞拉尼斯(南京)化工有限公司公司，牌号为1368。
本实施例中，所述石蜡乳液的制备方法为：首先，将30重量份的熔点为28℃的石蜡、9重量份由司盘80和硬脂酸钠按重量比1.4:1组成的复配乳化剂、0.5重量份的助乳化剂正戊醇加热至90℃并混合均匀，得到混合物；其次，在恒温和搅拌的条件下，向得到的混合物中缓慢加入62.6重量份的去离子水，缓慢加入去离子水的速度为10重量份/min，加水过程中始终保温90℃，搅拌速率为1200r/min，待去离子水加完后保温20分钟后，冷却至室温，即得有机相变材料乳液。所述有机相变材料乳液中所述有机相变材料的平均颗粒粒径为0.75微米；
本实施例相变蓄热石膏板的制备方法如下：
步骤1)按照100重量份石膏熟料、石蜡乳液150重量份、萘系减水剂0.05重量份、发泡剂十二烷基硫酸钠0.02重量份、改性木薯淀粉1重量份、玻璃纤维1重量份、水5重量份称取各组分；
步骤2)先将所述水、萘系减水剂、改性木薯淀粉搅拌分散均匀，形成浆液，将发泡机内的发泡剂起泡；
步骤3)在搅拌机中同时加入所述石膏熟料、玻璃纤维、石蜡乳液、步骤2)形成的浆液和起泡后的发泡剂，搅拌均匀后在护面纸上成型，后经3个干燥温度递减的干燥阶段，第一阶段：160℃干燥30分钟；第二阶段：105℃干燥1分钟；第三阶段：45℃干燥至恒重，即得相变蓄能石膏板基板；
步骤4)在相变蓄能石膏板基板表面喷涂乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液1368，将喷涂好乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液的相变石膏板基板放在干燥设备中，石膏板表面的温度为65℃，待高分子封装材料在相变石膏板表面干燥形成一层具有封装作用的封装膜后，制得相变蓄能石膏板产品，封装膜厚度为0.25mm。
将封装好的相变蓄能石膏板产品放入温度设定为100℃的干燥箱中，并在石膏板表面用重物压有吸油纸(若有相变材料泄漏，吸油纸则会因吸附有机相变材料而变色)，干燥12h后发现吸油纸外观无任何变化，说明相变材料在本申请所提供的相变石膏板中得到了良好的封装。所得相变石膏板的焓值为67.7J/g，横向断裂载荷为258.5N，纵向断裂载荷为572.8N。
实施例3
本实施例中，石蜡选取熔点为28℃的石蜡，购买自上海焦耳蜡业有限公司，牌号为28；司盘80购买自河南泰吉化工产品有限公司；所述硬脂酸钠购买自南京化学试剂股份有限公司；助乳化剂为正戊醇，购买自天津市大兴化工贸易有限公司；
减水剂为萘系减水剂，购买自沈阳普和化工有限公司，牌号为FDN-A；发泡剂为十二烷基硫酸钠，购买自东明俱进化工有限公司；粘结剂为改性木薯淀粉，购买自沈阳市雪公胶粘剂科技有限公司；玻璃纤维购买自中国巨石股份有限公司；乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液购自塞拉尼斯(南京)化工有限公司公司，牌号为1368。
本实施例中，所述石蜡乳液的制备方法为：首先，将40重量份的熔点为28℃的石蜡、9重量份由司盘80和硬脂酸钠按重量比1.4:1组成的复配乳化剂、0.5重量份的助乳化剂正戊醇加热至90℃并混合均匀，得到混合物；其次，在恒温和搅拌的条件下，向得到的混合物中缓慢加入62.6重量份的去离子水，缓慢加入去离子水的速度为10份/min，加水过程中始终保温90℃，搅拌速率为1200r/min，待去离子水加完后保温20分钟后，冷却至室温，即得有机相变材料乳液。所述有机相变材料乳液中所述有机相变材料的平均颗粒粒径为1微米；
本实施例相变蓄热石膏板的制备方法如下：
步骤1)按照100重量份石膏熟料、石蜡乳液100重量份、萘系减水剂0.05重量份、发泡剂十二烷基硫酸钠0.03重量份、改性木薯淀粉0.8重量份、玻璃纤维0.8重量份、水30重量份称取各组分；
步骤2)先将所述水、萘系减水剂、改性木薯淀粉搅拌分散均匀，形成浆液，将发泡机内的发泡剂起泡；
步骤3)在搅拌机中同时加入所述石膏熟料、玻璃纤维、石蜡乳液、步骤2)形成的浆液和起泡后的发泡剂，搅拌均匀后在护面纸上成型，后经3个干燥温度递减的干燥阶段，第一阶段：160℃干燥30分钟；第二阶段：105℃干燥1分钟；第三阶段：45℃干燥至恒重，即得相变蓄能石膏板基板；
步骤4)在相变蓄能石膏板基板表面喷涂乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液1368，将喷涂好乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液的相变石膏板基板放在干燥设备中，石膏板表面的温度为65℃，待高分子封装材料在相变石膏板表面干燥形成一层具有封装作用的封装膜后，制得相变蓄能石膏板产品，封装膜厚度为0.2mm。
将封装好的相变蓄能石膏板产品放入温度设定为100℃的干燥箱中，并在石膏板表面用重物压有吸油纸(若有相变材料泄漏，吸油纸则会因吸附有机相变材料而变色)，干燥12h后发现吸油纸外观无任何变化，说明相变材料在本申请所提供的相变石膏板中得到了良好的封装。所得相变石膏板的焓值为51.8J/g，横向断裂载荷为263.4N，纵向断裂载荷为583.3N。
实施例4
本实施例中，月桂酸选取熔点为41℃的月桂酸，购买自广州盈祥化工有限公司，牌号为马来西亚椰树牌；司盘80购买自河南泰吉化工产品有限公司；所述硬脂酸钠购买自南京化学试剂股份有限公司；助乳化剂为正戊醇，购买自天津市大兴化工贸易有限公司；
减水剂为萘系减水剂，购买自沈阳普和化工有限公司，牌号为FDN-A；发泡剂为十二烷基硫酸钠，购买自东明俱进化工有限公司；粘结剂为改性木薯淀粉，购买自沈阳市雪公胶粘剂科技有限公司；玻璃纤维购买自中国巨石股份有限公司；乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液购自塞拉尼斯(南京)化工有限公司公司，牌号为1368。
本实施例中，所述月桂酸乳液的制备方法为：首先，将30重量份的熔点为41℃的月桂酸、7重量份由司盘80和硬脂酸钠按重量比1.3:1组成的复配乳化剂、0.4重量份的助乳化剂正戊醇加热至85℃并混合均匀，得到混合物；其次，在恒温和搅拌的条件下，向得到的混合物中缓慢加入62.6重量份的去离子水，缓慢加入去离子水的速度为20份/min，加水过程中始终保温85℃，搅拌速率为1000r/min，待去离子水加完后保温15分钟后，冷却至室温，即得有机相变材料乳液。所述有机相变材料乳液中所述有机相变材料的平均颗粒粒径为1.5微米；
本实施例相变蓄热石膏板的制备方法如下：
步骤1)按照100重量份石膏熟料、月桂酸乳液100重量份、萘系减水剂0.05重量份、发泡剂十二烷基硫酸钠0.04重量份、改性木薯淀粉0.7重量份、玻璃纤维0.7重量份、水18重量份称取各组分；
步骤2)先将所述水、萘系减水剂、改性木薯淀粉搅拌分散均匀，形成浆液，将发泡机内的发泡剂起泡；
步骤3)在搅拌机中同时加入所述石膏熟料、玻璃纤维、月桂酸乳液、步骤2)形成的浆液和起泡后的发泡剂，搅拌均匀后在护面纸上成型，后经3个干燥温度递减的干燥阶段，第一阶段：160℃干燥30分钟；第二阶段：105℃干燥1分钟；第三阶段：45℃干燥至恒重，即得相变蓄能石膏板基板；
步骤4)在相变蓄能石膏板基板表面喷涂乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液1368，将喷涂好乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液的相变石膏板基板放在干燥设备中，石膏板表面的温度为65℃，待高分子封装材料在相变石膏板表面干燥形成一层具有封装作用的封装膜后，制得相变蓄能石膏板产品，封装膜厚度为0.15mm。
将封装好的相变蓄能石膏板产品放入温度设定为100℃的干燥箱中，并在石膏板表面用重物压有吸油纸(若有相变材料泄漏，吸油纸则会因吸附有机相变材料而变色)，干燥12h后发现吸油纸外观无任何变化，说明相变材料在本申请所提供的相变石膏板中得到了良好的封装。所得相变石膏板的焓值为41.9J/g，横向断裂载荷为272.9N，纵向断裂载荷为597.1N。
实施例5
在本实施例中，月桂酸选取熔点为41℃的月桂酸，购买自广州盈祥化工有限公司，牌号为马来西亚椰树牌；司盘80购买自河南泰吉化工产品有限公司；所述硬脂酸钠购买自南京化学试剂股份有限公司；助乳化剂为正丁醇，购买自天津市大兴化工贸易有限公司；
减水剂为聚羧酸系减水剂，购买自江门市强力建材科技有限公司，牌号为QL-PC5；发泡剂为十二烷基硫酸钠，购买自东明俱进化工有限公司；粘结剂为改性马铃薯淀粉，购买自沈阳市雪公胶粘剂科技有限公司；玻璃纤维购买自中国巨石股份有限公司；乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液购自塞拉尼斯(南京)化工有限公司，牌号为1369。
本实施例中，所述月桂酸乳液的制备方法为：首先，将20重量份的熔点为41℃的月桂酸、5重量份由硬脂酸钠和司盘80按重量比1:1.2组成的复配乳化剂、0.3重量份的助乳化剂正丁醇加热至80℃并混合均匀，得到混合物；其次，在恒温和搅拌的条件下，向得到的混合物中缓慢加入74.7重量份的去离子水，缓慢加入去离子水的速度为30份/min，加水过程中始终保温80℃，搅拌速率为800r/min，待去离子水加完后保温10分钟，冷却至室温，即得有机相变材料乳液。所述有机相变材料乳液中所述有机相变材料的平均颗粒粒径为2.0微米；
本实施例相变蓄热石膏板的制备方法如下：
步骤1)按照100重量份石膏熟料、月桂酸乳液100重量份、聚羧酸系减水剂0.04重量份、发泡剂十二烷基硫酸钠0.05重量份、改性马铃薯淀粉0.6重量份、玻璃纤维0.6重量份、水8重量份称取各组分；
步骤2)先将所述水、聚羧酸系减水剂、改性马铃薯淀粉搅拌分散均匀，形成浆液，将发泡机内的发泡剂起泡；
步骤3)在搅拌机中同时加入所述石膏熟料、玻璃纤维、月桂酸乳液、步骤2)形成的浆液和起泡后的发泡剂，搅拌均匀后在护面纸上成型，后经3个干燥温度递减的干燥阶段，第一阶段：160℃干燥30分钟；第二阶段：105℃干燥1分钟；第三阶段：45℃干燥至恒重，即得相变蓄能石膏板基板；
步骤4)在相变蓄能石膏板基板表面喷涂乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液1369，将喷涂好乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液的相变石膏板基板放在干燥设备中，石膏板表面的温度为60℃，干燥时间为0.5小时，待高分子封装材料在相变石膏板表面干燥形成一层具有封装作用的封装膜后，制得相变蓄能石膏板产品，封装膜厚度为0.1mm。
将封装好的相变蓄能石膏板产品放入温度设定为100℃的干燥箱中，并在石膏板表面用重物压有吸油纸(若有相变材料泄漏，吸油纸则会因吸附有机相变材料而变色)，干燥12h后发现吸油纸外观无任何变化，说明相变材料在本申请所提供的相变石膏板中得到了良好的封装。所得相变石膏板的焓值为30.3J/g，横向断裂载荷为270.2N，纵向断裂载荷为594.3N。
实施例6
在本实施例中，十六烷选取熔点为18℃的十六烷，购买自上海儒熵新能源科技有限公司；司盘80购买自河南泰吉化工产品有限公司；所述硬脂酸钠购买自南京化学试剂股份有限公司；助乳化剂为甘油，购买自天津市大兴化工贸易有限公司；
减水剂为聚羧酸系减水剂，购买自江门市强力建材科技有限公司，牌号为QL-PC5；发泡剂为十二烷基硫酸钠，购买自东明俱进化工有限公司；粘结剂为改性玉米淀粉，购买自沈阳市雪公胶粘剂科技有限公司；玻璃纤维购买自中国巨石股份有限公司；乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液购自塞拉尼斯(南京)化工有限公司公司，牌号为1369。
本实施例中，所述十六烷乳液的制备方法为：首先，将10重量份的熔点为18℃的十六烷、4重量份由硬脂酸钠和司盘80按重量比1:1.5组成的复配乳化剂、0.2重量份的助乳化剂甘油加热至75℃并混合均匀，得到混合物；其次，在恒温和搅拌的条件下，向得到的混合物中缓慢加入85.8重量份的去离子水，缓慢加入去离子水的速度为40份/min，加水过程中始终保温75℃，搅拌速率为600r/min，待去离子水加完后保温5分钟，冷却至室温，即得有机相变材料乳液。所述有机相变材料乳液中所述有机相变材料的平均颗粒粒径为2.5微米；
本实施例相变蓄热石膏板的制备方法如下：
步骤1)按照100重量份石膏熟料、十六烷乳液100重量份、聚羧酸系减水剂0.03重量份、发泡剂十二烷基硫酸钠0.06重量份、改性玉米淀粉0.4重量份、玻璃纤维0.6重量份、水10重量份称取各组分；
步骤2)先将所述水、聚羧酸系减水剂、改性玉米淀粉搅拌分散均匀，形成浆液，将发泡机内的发泡剂起泡；
步骤3)在搅拌机中同时加入所述石膏熟料、玻璃纤维、十六烷乳液、步骤2)形成的浆液和起泡后的发泡剂，搅拌均匀后在护面纸上成型，后经3个干燥温度递减的干燥阶段，第一阶段：160℃干燥30分钟；第二阶段：105℃干燥1分钟；第三阶段：45℃干燥至恒重，即得相变蓄能石膏板基板；
步骤4)在相变蓄能石膏板基板表面喷涂乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液1369，将喷涂好乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液的相变石膏板基板放在干燥设备中，石膏板表面的温度为50℃，待高分子封装材料在相变石膏板表面干燥形成一层具有封装作用的封装膜后，制得相变蓄能石膏板产品，封装膜厚度为0.05mm。
将封装好的相变蓄能石膏板产品放入温度设定为100℃的干燥箱中，并在石膏板表面用重物压有吸油纸(若有相变材料泄漏，吸油纸则会因吸附有机相变材料而变色)，干燥12h后发现吸油纸外观无任何变化，说明相变材料在本申请所提供的相变石膏板中得到了良好的封装。所得相变石膏板的焓值为16.4J/g，横向断裂载荷为265.5N，纵向断裂载荷为590.4N。
对比例1
本对比例与实施例1的区别仅在于，制得的纸面石膏板基板未使用封装材料对石膏板基板进行封装。记为相变蓄能石膏板对比板1。
对比例1所制备的相变石膏板对比板1表面所压的吸油纸80％明显变油，吸油纸颜色变深且透明度增加，说明对比例1所得相变板中的相变材料已经泄露。另一方面，实施例1所得相变石膏板的焓值为80.0J/g，横向断裂载荷为253.4N，纵向断裂载荷为566.3N。对比例1所得相变石膏板对比板1焓值为75.3J/g，横向断裂载荷为228.7N，纵向断裂载荷为531.4N。经对比发现，实施例1所得相变石膏板无论焓值还是强度均优于对比例1，说明实施例1中所用的有机高分子封装材料所形成的封装膜不仅有效防止了板芯中相变材料的泄露，也有增强石膏板强度的作用。
对比例2
本对比例与实施例1的区别仅在于，制得的纸面石膏板基板未使用封装材料对石膏板基板进行封装，并且在石膏板配方中石蜡乳液的用量为50重量份，且在石膏板添加57重量份的水，添加在步骤3)搅拌机中，以保证熟石膏水化完全。记为相变蓄能石膏板对比板2。
对比例2所制备的相变石膏板对比板2表面所压的吸油纸10％区域明显变油呈现零散小油斑，吸油纸颜色变深且透明度增加，说明对比例2所得相变板虽然含的相变材料量比较少，但板芯中的相变材料也已经发生泄露。另一方面，实施例1所得相变石膏板的焓值为80.0J/g，横向断裂载荷为253.4N，纵向断裂载荷为566.3N。对比例2所得相变石膏板对比板2焓值为8.7J/g，横向断裂载荷为285.4N，纵向断裂载荷为605.3N。经对比发现，对比例2所得相变石膏板虽然强度优于实施例1，但焓值远低于实施例1的同时，由于未经封装，仍然发生了相变材料的泄露。说明有机高分子封装材料所形成的封装膜有效防止了板芯中相变材料的泄露。
对比例3
本对比例与实施例1的区别仅在于不使用助乳化剂，制备相变材料乳液过程中，发现石蜡乳液在放置一段时间后会发生明显的分层。在生产过程中，无法保存，无法用于后续制板。
本申请提供的纸面石膏板的板芯原料中使用有机相变材料乳液，并且在护面纸表面设置有封装膜组合，阻止有机相变材料乳液从板芯向纸面石膏板外扩散，不仅解决了疏水的有机相变材料难溶于熟石膏料浆的问题，并可替代部分熟石膏水化用水，体现了环保和节材的特点。相比于微胶囊封装法，本申请所提供的封装方法在已经成型且干燥完的含相变材料的石膏板外表面涂覆能够经烘干形成封装膜的高分子封装材料，这种封装工艺易于在生产线为连续性生产的工厂中实现且成本低廉，相比于微胶囊相变石膏板，成本降低了50％以上。非常适用于石膏板生产线，利于相变蓄能石膏板作为一种成熟的成品在市场中推广。
虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (17)

1.一种纸面石膏板，包括板芯、护面纸和封装膜，
所述板芯的原料包括有机相变材料乳液，所述封装膜设置在所述护面纸表面，设置为阻隔所述有机相变材料从板芯向纸面石膏板外扩散；
所述封装膜的原料选自乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液和聚乙烯醇乳液中的任意一种或两种；
所述板芯的原料按重量份计包括：石膏熟料100份，有机相变材料乳液100份至200份，减水剂0份至0.05份、发泡剂0.01份至0.06份、粘结剂0.4份至1.2份、玻璃纤维0.6份至1.2份、水0-30份；
所述有机相变材料乳液的原料按重量份计包括有机相变材料10份至40份、乳化剂4份至9份、助乳化剂0.2份至0.5份和去离子水50.5份至85.8份。
2.根据权利要求1所述的纸面石膏板，其中，所述有机相变材料选自石蜡、月桂酸和十六烷中的任意一种或多种。
3.根据权利要求2所述的纸面石膏板，其中，所述有机相变材料乳液中所述有机相变材料的颗粒粒径为0.5微米至2.5微米；所述有机相变材料的熔点为18℃至48℃。
4.根据权利要求2所述的纸面石膏板，其中，所述乳化剂由司盘80和硬脂酸钠组成。
5.根据权利要求4所述的纸面石膏板，其中，所述司盘80与所述硬脂酸钠的重量比为(1.2至1.5):1。
6.根据权利要求5所述的纸面石膏板，其中，所述司盘80与硬脂酸钠的重量比为(1.3至1.4):1。
7.根据权利要求4所述的纸面石膏板，其中，所述助乳化剂选自乙二醇、正戊醇、正丁醇和甘油中的任意一种或多种。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的纸面石膏板，其中，所述有机相变材料乳液的制备方法，包括：
1）将所述有机相变材料、乳化剂、助乳化剂加热并混合均匀，得到混合物；
2）在保温和搅拌的条件下，向步骤1）得到的混合物中缓慢加入去离子水，加完后继续保温5min至20min，冷却至室温，即得有机相变材料乳液。
9.根据权利要求8所述的纸面石膏板，其中，步骤1）中所述加热的温度为75℃至90℃。
10. 根据权利要求8 所述的纸面石膏板，其中，步骤2）中缓慢加入去离子水的速度为(10至40)重量份/min，所述的保温的温度为75℃至90℃；所述搅拌的速率为600r/min至1200r/min。
11.根据权利要求1所述的纸面石膏板，其中，所述发泡剂选自十二烷基硫酸钠、碳酸氢钠和碳酸氢铵中的任意一种或多种。
12.根据权利要求11所述的纸面石膏板，其中，所述减水剂选自萘系减水剂和聚羧酸系减水剂中的任意一种或多种。
13.根据权利要求1所述的纸面石膏板，其中，所述粘结剂为改性淀粉。
14.根据权利要求13所述的纸面石膏板，其中，所述改性淀粉选自改性木薯淀粉、改性玉米淀粉、改性马铃薯淀粉中的任意一种或多种。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的纸面石膏板的制备方法，包括，
a）将所述水、所述减水剂和所述粘结剂搅拌混合均匀，形成浆液；
b）将所述发泡剂起泡，之后将起泡后的发泡剂、步骤a）制得的浆液、所述石膏熟料、所述玻璃纤维和所述有机相变材料乳液混合均匀，形成石膏料浆；
c）将步骤b）制成的所述石膏料浆浇筑在护面纸上，搭接粘牢成型，并干燥至恒重，制得待处理石膏板；
d）将步骤c）制成的所述待处理石膏板表面喷涂或滚刷高分子封装材料，之后加热干燥，使高分子封装材料在所述护面纸表面形成一层具有封装作用的封装膜，得到所述纸面石膏板。
16.根据权利要求15所述的纸面石膏板的制备方法，其中，步骤d）中所述加热干燥的温度为50-70℃。
17.根据权利要求15所述的纸面石膏板的制备方法，其中，所述封装膜厚度为0.05mm至0.3mm。
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