CN105000840A - 一种相变潜热环保节能型建筑材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种相变潜热环保节能型建筑材料及其制备方法，包括水泥50-80份，硅藻土30-50份，乙酰柠檬酸三丁酯0.5-3.5份，脂肪族减水剂1-5份，聚-2,6-萘二酸乙二酯纤维10-15份，膨胀蛭石2-7份，三乙二醇单甲醚30-50份，癸二酸8-15份，十四烷酸5-10份，正十六烷12-20份。该方法包括：取癸二酸，十四烷酸和正十六烷在130-150℃下混合搅拌；将膨胀蛭石、三乙二醇单甲醚加入，降温至80-120℃继续搅拌；待温度冷却至50-60℃后将水泥、硅藻土、乙酰柠檬酸三丁酯、脂肪族减水剂、聚-2,6-萘二酸乙二酯纤维加入其中，温度升至90-130℃，抽真空反应20-40min；冷却后，在烘箱中烘干、压制后即可得所述相变潜热环保节能型建筑材料。本建筑材料导热系数高、固定成型好、防火的同时节约能耗，提高舒适性。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料领域，涉及一种相变潜热环保节能型建筑材料及其制备方法。
背景技术
随着国内城镇化速度的加快和房地产市场的异常火热，建筑材料的使用量也达到了新的高峰。而由此产生的建筑采暖和制冷大幅度增加，长此以往将导致严重的能源和环境危机，因此，建筑节能技术得到了广泛的关注和重视。相变材料(Phase Change Material，PCM)是近年来国内外在能源利用和材料科学方面开发研究十分活跃的领域。相变材料在其物相变化过程中，可以从环境吸收热（冷）量或向环境放出热（冷）量，从而达到能量储存和释放的目的。相变材料根据化学成分分为有机类和无机类。无机材料具有熔解热大、导热系数高，相变体积小，价格便宜等，其缺点是：过冷度大、易产生相分离和老化变质等不利影响；有机类材料固体成型好、不易发生相分离及过冷现象、腐蚀性较小、性能稳定，但导热系数小、密度小、易挥发、易燃和相变时体积变化大等。
发明内容
针对现有技术中存在的以上技术问题，本发明提供一种相变潜热环保节能型建筑材料及其制备方法，使该建筑材料同时具有导热系数高、固定成型好、防火、相变体积合适等特点，从而满足基本建筑材料性能的同时可以使建筑室内和室外之间的热流波动幅度减弱、作用时间被延迟，从而降低室内温度波动，提高舒适性，节约能耗。
技术方案：一种相变潜热环保节能型建筑材料，包括下列重量份数的成分：水泥50-80份，硅藻土30-50份，乙酰柠檬酸三丁酯0.5-3.5份，脂肪族减水剂1-5份，聚-2,6-萘二酸乙二酯纤维10-15份，膨胀蛭石2-7份，三乙二醇单甲醚30-50份，癸二酸8-15份，十四烷酸5-10份，正十六烷12-20份。
进一步的，包括下列重量份数的成分：水泥65-75份，硅藻土35-40份，乙酰柠檬酸三丁酯1.0-2.0份，脂肪族减水剂2.5-4份，改性聚酯纤维12-14份，膨胀蛭石3-5份，三乙二醇单甲醚40-45份，癸二酸10-12份，十四烷酸6-8份，正十六烷15-18份。
一种相变潜热环保节能型建筑材料制备方法，包括以下步骤：
（1）取癸二酸8-15份，十四烷酸5-10份和正十六烷12-20份在130-150℃下混合搅拌，得混合物A；
（2）将膨胀蛭石2-7份、三乙二醇单甲醚30-50份加入步骤（1）中所述混合物A中，降温至80-120℃继续搅拌，得混合物B；
（3）待温度冷却至50-60℃后将水泥50-80份，硅藻土30-50份，乙酰柠檬酸三丁酯0.5-3.5份，脂肪族减水剂1-5份，聚-2,6-萘二酸乙二酯纤维10-15份加入步骤（2）中所述反应物B中，温度升至90-130℃，抽真空反应20-40min；冷却后，在烘箱中烘干、压制后即可得所述相变潜热环保节能型建筑材料。
进一步的，步骤（1）中所述混合搅拌的时间为10-30min，混合搅拌的速度为50-80r/min。
进一步的，步骤（2）中所述搅拌的时间为30-60min，搅拌的速度为200-450r/min。
进一步的，步骤（3）中所述温度为100-110℃。
进一步的，步骤（3）中所述的抽真空反应的真空度为0.02~0.04MPa。
进一步的，步骤（3）中所述压制的温度为45-50℃，压制的压力为40MPa-60MPa。
有益效果：本发明所述一种相变潜热环保节能型建筑材料，通过在其制备过程中添加膨胀蛭石、三乙二醇单甲醚、癸二酸、十四烷酸和正十六烷，使其具有导热系数好、固定成型好、防火、相变体积合适等特点，此外由于相变材料的加入使得该建筑材料可以蓄热或蓄冷，使建筑室内和室外之间的热流波动幅度减弱、作用时间被延迟，从而降低室内温度波动，提高舒适性，节约能耗；本发明制备过程工艺简便、易操作，本发明制备的建筑材料导热系数为0.35-0.7W/（m.K），相变温度范围为15-30℃，相变潜热值为40-90J/g。
具体实施方式：
实施例1
（1）取癸二酸8份，十四烷酸5份和正十六烷12份在温度130℃下，以50r/min的速度混合搅拌30min，得混合物A；
（2）将膨胀蛭石2份、三乙二醇单甲醚30份加入步骤（1）中所述混合物A中，降温至80℃，以200r/min的速度继续搅拌30min，得混合物B；
（3）待温度冷却至50℃后将水泥50份，硅藻土30份，乙酰柠檬酸三丁酯0.5份，脂肪族减水剂1份，聚-2,6-萘二酸乙二酯纤维10份加入步骤（2）中所述反应物B中，温度升至90℃，真空度为0.02~0.025MPa下抽真空反应20min；冷却后，在烘箱中烘干，在温度45℃和压力40MPa下压制成型后即可得相变潜热环保节能型建筑材料。
经检测所述相变潜热环保节能型建筑材料的导热系数为0.7W/（m.K），相变温度范围为15-20℃，相变潜热值为40J/g。
实施例2
（1）取癸二酸15份，十四烷酸10份和正十六烷20份在温度150℃下，以80r/min的速度混合搅拌10min，得混合物A；
（2）将膨胀蛭石7份、三乙二醇单甲醚50份加入步骤（1）中所述混合物A中，降温至120℃，以450r/min的速度继续搅拌60min，得混合物B；
（3）待温度冷却至60℃后将水泥80份，硅藻土50份，乙酰柠檬酸三丁酯3.5份，脂肪族减水剂5份，聚-2,6-萘二酸乙二酯纤维15份加入步骤（2）中所述反应物B中，温度升至130℃，真空度为0.02~0.025MPa下抽真空反应40min；冷却后，在烘箱中烘干，在温度50℃和压力60MPa下压制成型后即可得相变潜热环保节能型建筑材料。
经检测所述相变潜热环保节能型建筑材料的导热系数为0.45W/（m.K），相变温度范围为18-25℃，相变潜热值为75J/g。
实施例3
（1）取癸二酸10份，十四烷酸6份和正十六烷15份在温度130℃下，以50r/min的速度混合搅拌30min，得混合物A；
（2）将膨胀蛭石3份、三乙二醇单甲醚40份加入步骤（1）中所述混合物A中，降温至80℃，以200r/min的速度继续搅拌30min，得混合物B；
（3）待温度冷却至50℃后将水泥65份，硅藻土35份，乙酰柠檬酸三丁酯1.0份，脂肪族减水剂2.5份，聚-2,6-萘二酸乙二酯纤维12份加入步骤（2）中所述反应物B中，温度升至90℃，真空度为0.02~0.025MPa下抽真空反应20min；冷却后，在烘箱中烘干，在温度45℃和压力40MPa下压制成型后即可得相变潜热环保节能型建筑材料。
经检测所述相变潜热环保节能型建筑材料的导热系数为0.55W/（m.K），相变温度范围为15-25℃，相变潜热值为55J/g。
实施例4
（1）取癸二酸12份，十四烷酸8份和正十六烷18份在温度150℃下，以80r/min的速度混合搅拌10min，得混合物A；
（2）将膨胀蛭石5份、三乙二醇单甲醚45份加入步骤（1）中所述混合物A中，降温至120℃，以450r/min的速度继续搅拌60min，得混合物B；
（3）待温度冷却至60℃后将水泥75份，硅藻土40份，乙酰柠檬酸三丁酯2份，脂肪族减水剂4份，聚-2,6-萘二酸乙二酯纤维14份加入步骤（2）中所述反应物B中，温度升至130℃，真空度为0.02~0.025MPa下抽真空反应40min；冷却后，在烘箱中烘干，在温度50℃和压力60MPa下压制成型后即可得相变潜热环保节能型建筑材料。
经检测所述相变潜热环保节能型建筑材料的导热系数为0.41W/（m.K），相变温度范围为18-27℃，相变潜热值为79J/g。
实施例5
（1）取癸二酸11份，十四烷酸7份和正十六烷16份在温度140℃下，以65r/min的速度混合搅拌20min，得混合物A；
（2）将膨胀蛭石4份、三乙二醇单甲醚42份加入步骤（1）中所述混合物A中，降温至105℃，以350r/min的速度继续搅拌40min，得混合物B；
（3）待温度冷却至55℃后将水泥75份，硅藻土48份，乙酰柠檬酸三丁酯1.5份，脂肪族减水剂3份，聚-2,6-萘二酸乙二酯纤维12份加入步骤（2）中所述反应物B中，温度升至115℃，真空度为0.02~0.025MPa下抽真空反应30min；冷却后，在烘箱中烘干，在温度48℃和压力55MPa下压制成型后即可得相变潜热环保节能型建筑材料。
经检测所述相变潜热环保节能型建筑材料的导热系数为0.35W/（m.K），相变温度范围为15-30℃，相变潜热值为90J/g。
对比例1
（1）取癸二酸11份和三乙二醇单甲醚42份混合在温度105℃，以350r/min的速度搅拌40min，得混合物A；
（2）待温度冷却至55℃后将水泥75份，硅藻土48份，乙酰柠檬酸三丁酯1.5份，脂肪族减水剂3份，聚-2,6-萘二酸乙二酯纤维12份加入步骤（1）中所述反应物A中，温度升至115℃，真空度为0.02~0.025MPa下抽真空反应30min；冷却后，在烘箱中烘干，在温度48℃和压力55MPa下压制成型后即可得现有建筑材料。
经检测所述现有建筑材料的导热系数为0.96W/（m.K），相变温度范围为14-18℃，相变潜热值为36J/g。
对比例2
（1）取癸二酸1份和三乙二醇单甲醚45份混合在温度120℃，以450r/min的速度搅拌60min，得混合物A；
（2）待温度冷却至60℃后将水泥75份，硅藻土40份，乙酰柠檬酸三丁酯5份，脂肪族减水剂4份，聚-2,6-萘二酸乙二酯纤维14份加入步骤（1）中所述反应物A中，温度升至130℃，真空度为0.02~0.025MPa下抽真空反应40min；冷却后，在烘箱中烘干，在温度50℃和压力60MPa下压制成型后即可得现有建筑材料。
经检测所述现有建筑材料的导热系数为0.87W/（m.K），相变温度范围为15-17℃，相变潜热值为39J/g。
Claims (8)
1.一种相变潜热环保节能型建筑材料，其特征在于，包括下列重量份数的成分：水泥50-80份，硅藻土30-50份，乙酰柠檬酸三丁酯0.5-3.5份，脂肪族减水剂1-5份，聚-2,6-萘二酸乙二酯纤维10-15份，膨胀蛭石2-7份，三乙二醇单甲醚30-50份，癸二酸8-15份，十四烷酸5-10份，正十六烷12-20份。
2.根据权利要求1所述的一种相变潜热环保节能型建筑材料，其特征在于，包括下列重量份数的成分：水泥65-75份，硅藻土35-40份，乙酰柠檬酸三丁酯1.0-2.0份，脂肪族减水剂2.5-4份，改性聚酯纤维12-14份，膨胀蛭石3-5份，三乙二醇单甲醚40-45份，癸二酸10-12份，十四烷酸6-8份，正十六烷15-18份。
3.一种相变潜热环保节能型建筑材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）取癸二酸8-15份，十四烷酸5-10份和正十六烷12-20份在130-150℃下混合搅拌，得混合物A；
（2）将膨胀蛭石2-7份、三乙二醇单甲醚30-50份加入步骤（1）中所述混合物A中，降温至80-120℃继续搅拌，得混合物B；
（3）待温度冷却至50-60℃后将水泥50-80份，硅藻土30-50份，乙酰柠檬酸三丁酯0.5-3.5份，脂肪族减水剂1-5份，聚-2,6-萘二酸乙二酯纤维10-15份加入步骤（2）中所述反应物B中，温度升至90-130℃，抽真空反应20-40min；冷却后，在烘箱中烘干、压制后即可得所述相变潜热环保节能型建筑材料。
4.根据权利要求3所述的一种相变潜热环保节能型建筑材料制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述混合搅拌的时间为10-30min，混合搅拌的速度为50-80r/min。
5.根据权利要求3所述的一种相变潜热环保节能型建筑材料制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述搅拌的时间为30-60min，搅拌的速度为200-450r/min。
6.根据权利要求3所述的一种相变潜热环保节能型建筑材料制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述温度为100-110℃。
7.根据权利要求3所述的一种相变潜热环保节能型建筑材料制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的抽真空反应的真空度为0.02~0.04MPa。
8.根据权利要求3所述的一种相变潜热环保节能型建筑材料制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述压制的温度为45-50℃，压制的压力为40MPa-60MPa。
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