一种用于建筑节能的相变储能粉及其制备方法技术

技术编号:13895332 阅读:67 留言:0更新日期:2016-10-24 23:36
一种用于建筑节能的相变储能粉及其制备方法,涉及建筑节能材料领域,其特征是含有防过冷剂并经螺杆挤压包覆的粉末型储能材料,由80‑85份相变材料,2‑3份活性剂,0.1‑0.3份防过冷剂,8‑12份包裹剂,1‑2份导热剂,0.5‑1份稳定剂,2‑3份阻燃剂按重量份制备而成;该相变储能粉储能密度高、无过冷现象、阻燃、与大部分建筑材料相容性极佳,可以大量添加而不影响建筑材料的强度,适用于混凝土、砂浆、腻子、涂料等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑节能材料领域,具体涉及一种用于建筑节能的相变储能粉及其制备方法
技术介绍
我国是能源消耗大国,建筑能源消耗量占社会能源总消耗量已由上世纪70年代末的10%,激增到2015年的35%。每年城乡新建房屋建筑面积近20亿平方米,其中80%以上为高耗能建筑;既有建筑近400亿平方米,95%以上是高能耗建筑。随着我国城市化和房地产业的高速发展,环境保护、资源利用、能源供应方面的压力也日益增大。走建筑节能之路,是我国乃至世界建筑的必然发展趋势。现阶段我国采用的室内建筑节能方法主要是减缓热传递的保温方式,如采用玻璃棉保温、岩棉保温、聚苯乙烯塑料泡沫保温、发泡聚氨酯保温等。这种保温形式的能量最终会流失,尽管我们在建筑节能材料的研究方面进行了不断的改进和完善,但始终难以满足高效节能的要求。因此,开发新型的建筑节能材料成为人类解决能源危机最为迫切的课题。相变材料成为解决建筑节能的最佳材料。相变材料(Phase Change Material-PCM)是指随温度变化而改变相态并能提供潜热的物质。物质在发生相态变化的过程中伴随着潜热的吸收与释放,利用此类相变材料可以实现热能的存储与释放,从而使能量循环利用。相变材料在建筑体系中,可以主动吸收环境中的热量,当环境温度低于其相变温度时,再将热量释放出来,如此能量往复循环起到节能保温的作用。相比传统的保温节能方式,其节能效率大幅提高。目前,相变材料作为一种新型节能材料,在混凝土、墙板、石膏板、地板、天花板、腻子、涂料等中开始使用。大幅度减少了建筑物内用于制冷/制热所需的能耗,节能效果远远优于传统的保温隔热材料。但在实际应用过程中,相变材料往往不能直接使用,目前大多数实用性的相变储能材料,包括结晶水合盐以及一些有机化合物(如石蜡、脂肪酸等),是利用物质的固-液相转变方式实现能量的贮存和释放。由于固-液相转变材料在相变化过程中会出现液体状态,因此存在着过冷、相分离、储能稳定性差、影响建筑材料强度等缺点。由于相变材料是一种相态随温度变化而变化的材料,不断发生固-液相的转变,在建筑材料中使用时适应性较差。特别是出现析出、渗漏等造成建筑材料性能的劣化。因而出现了一种复合性的定型相变材料,它是通过一定的基体材料将固液相变材料包覆或网络在基体结构中,从而表现为一种定型的相变材料。如目前已有将相变材料通过吸附、包裹等定型处理后用于建筑材料,来克服析出渗漏造成的影响。公开号CN102408877A的专利公开了将石蜡或十二烷醇与载体材料高密度聚乙烯复合;公开号CN101139472A的专利公开了一种相变储能复合涂料及其制备方法,将有机相变材料与膨胀的多孔石墨复合成储能微粉,可用于涂料;公开号CN1513938A的专利公开了一种微胶囊包覆相变材料及其制备方法,该技术通过微胶囊技术将相变材料包覆在微胶囊内得到一种粉末状,可添加在抹灰面中用以墙体。上述所报道的相变材料都是具有稳定形态的相变材料,是适用于建筑节能领域的较好节能材料。但目前这些材料的储能性能、过冷、耐火性能,以及与其它建筑材料间的相容性等方面尚不能令人满意。相变材料的定型由于采用大量的载体,易造成相变复合材料储能密度降低,势必造成需要添加更多的相变材料,而现有技术的相变材料在高添加量时会造成建筑材料性能的劣化。
技术实现思路
针对上述缺陷,本专利技术提供一种相变储能粉,用于建筑节能以克服目前此类材料的上述缺点,该相变储能粉储能密度高、无过冷现象、阻燃、与大部分建筑材料相容性极佳,可以大量添加而不影响建筑材料的强度,适用于混凝土、砂浆、腻子、涂料等建筑材料和装饰材料。在此基础上,本专利技术还提供所述相变储能粉的制备方法。为解决上述问题,本专利技术通过以下技术方案实现:一种用于建筑节能的相变储能粉,其特征是含有防过冷剂并经螺杆挤压包覆的粉末型储能材料,由如下重量份的原料制备而成:相变材料 80-85份,活性剂 2-3份,防过冷剂 0.1-0.3份,包裹剂 8-12份,导热剂 1-2份,稳定剂 0.5-1份,无机阻燃剂 2-3份,其中,所述的相变材料为六水氯化钙、十水硫酸钠、十二水磷酸氢二钠、三水乙酸钠中的至少一种;所述的防过冷剂为硼酸钠、偏铝酸钠、焦锑酸钾中的至少一种;所述的活性剂为甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸甘油酯、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的至少一种;所述的包裹剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚己内酯、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、松香中的至少一种;所述相变储能粉,由如下方法制备而得:(1)相变材料的表面改性:将80-85重量份的相变材料、0.1-0.3重量份的防过冷剂、2-3重量份的活性剂研磨均匀,得到改性相变材料;(2)挤压包覆:将步骤(1)得到的改性相变材料与8-12重量份的包裹剂、1-2重量份的导热剂、0.5-1重量份的稳定剂在高速混合机中分散均匀,然后送入螺杆挤出机,螺杆挤出机的温度设置方式为:一至三区50℃~60℃;四至六区6℃~80℃;七至九区50℃~60℃;十区40℃;螺杆转速为50~100r/min;物料由一区进入经挤压包覆后从十区出料口排除,相变材料没有完全熔融,以粉末态被包裹剂包覆,得到粉状或颗粒状相变储能材料;(3)研磨复合:将步骤(2)得到的相变储能材料与2-3重量份阻燃剂在研磨机中分散研磨,使阻燃剂镶嵌在相变储能材料颗粒表面,并过筛得到相变储能粉。优选的,所述导热剂为铝粉、铜粉、铁粉、石墨粉中的至少一种。优选的,所述稳定剂可以根据产品的使用用途和需要,选择使用具有不同稳定性能的成分。对于本专利技术所涉及的建筑材料而言,例如至少选则包括常用的二碱式硬脂酸铅、月桂酸钡、二乙酸正丁基锡、抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂DLTP在内的热稳定剂和抗氧剂中的一种或多种。优选的,所述阻燃剂为磷酸酯、含卤磷酸酯、聚磷酸铵、硼酸锌、红磷、氢氧化镁、氢氧化铝中的至少一种。优选的,所述阻燃剂为纤维状氢氧化镁、氢氧化铝中的至少一种。其不但起阻燃作用,而且通过研磨后该阻燃剂镶嵌在相变储能材料颗粒表面,从而改善与相变储能粉与建筑材料的相容性。一种如上述相变储能粉的制备方法,其具体制备方法如下:(1)相变材料的表面改性:将80-85重量份的相变材料、0.1-0.3重量份的防过冷剂、2-3重量份的活性剂研磨均匀,得到改性相变材料;(2)挤压包覆:将步骤(1)得到的改性相变材料与8-12重量份的包裹剂、1-2重量份的导热剂、0.5-1重量份的稳定剂在高速混合机中分散均匀,然后送入螺杆挤出机,螺杆挤出机的温度设置方式为:一至三区50℃~60℃;四至六区6℃~80℃;七至九区50℃~60℃;十区40℃;螺杆转速为50~100r/min;物料由一区进入经挤压包覆后从十区出料口排除,相变材料没有完全熔融,以粉末态被包裹剂包覆,得到粉状或颗粒状相变储能材料;(3)研磨复合:将步骤(2)得到的相变储能材料与2-3重量份阻燃剂在研磨机中分散研磨,使阻燃剂镶嵌在相变储能材料颗粒表面,并过筛得到相变储能粉。优选的,所述的螺杆挤出机优选为同向双螺杆挤出机。经螺杆强剪切挤压,使聚合物直接包覆粉状相变材料得到从而使相变材料定型。优本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于建筑节能的相变储能粉,其特征是含有防过冷剂并经螺杆挤压包覆的粉末型储能材料,由如下重量份的原料制备而成:相变材料         80‑85份,活性剂           2‑3份,防过冷剂         0.1‑0.3份,包裹剂           8‑12份,导热剂           1‑2份,稳定剂           0.5‑1份,阻燃剂           2‑3份, 其中,所述的相变材料为六水氯化钙、十水硫酸钠、十二水磷酸氢二钠、三水乙酸钠中的至少一种;所述的防过冷剂为硼酸钠、偏铝酸钠、焦锑酸钾中的至少一种;所述的活性剂为甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸甘油酯、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的至少一种;所述的包裹剂为乙烯‑醋酸乙烯共聚物、聚己内酯、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、松香中的至少一种;所述相变储能粉,由如下方法制备而得:(1)相变材料的表面改性:将80‑85重量份的相变材料、0.1‑0.3重量份的防过冷剂、2‑3重量份的活性剂研磨均匀,得到改性相变材料;(2)挤压包覆:将步骤(1)得到的改性相变材料与8‑12重量份的包裹剂、1‑2重量份的导热剂、0.5‑1重量份的稳定剂在高速混合机中分散均匀,然后送入螺杆挤出机,螺杆挤出机的温度设置方式为:一至三区50℃~60℃;四至六区6℃~80℃;七至九区50℃~60℃;十区40℃;螺杆转速为50~100r/min;物料由一区进入经挤压包覆后从十区出料口排除,相变材料没有完全熔融,以粉末态被包裹剂包覆,得到粉状或颗粒状相变储能材料;(3)研磨复合:将步骤(2)得到的相变储能材料与2‑3重量份阻燃剂在研磨机中分散研磨,使阻燃剂镶嵌在相变储能材料颗粒表面,并过筛得到相变储能粉。...

【技术特征摘要】
1.一种用于建筑节能的相变储能粉,其特征是含有防过冷剂并经螺杆挤压包覆的粉末型储能材料,由如下重量份的原料制备而成:相变材料 80-85份,活性剂 2-3份,防过冷剂 0.1-0.3份,包裹剂 8-12份,导热剂 1-2份,稳定剂 0.5-1份,阻燃剂 2-3份, 其中,所述的相变材料为六水氯化钙、十水硫酸钠、十二水磷酸氢二钠、三水乙酸钠中的至少一种;所述的防过冷剂为硼酸钠、偏铝酸钠、焦锑酸钾中的至少一种;所述的活性剂为甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸甘油酯、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的至少一种;所述的包裹剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚己内酯、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、松香中的至少一种;所述相变储能粉,由如下方法制备而得:(1)相变材料的表面改性:将80-85重量份的相变材料、0.1-0.3重量份的防过冷剂、2-3重量份的活性剂研磨均匀,得到改性相变材料;(2)挤压包覆:将步骤(1)得到的改性相变材料与8-12重量份的包裹剂、1-2重量份的导热剂、0.5-1重量份的稳定剂在高速混合机中分散均匀,然后送入螺杆挤出机,螺杆挤出机的温度设置方式为:一至三区50℃~60℃;四至六区6℃~80℃;七至九区50℃~60℃;十区40℃;螺杆转速为50~100r/min;物料由一区进入经挤压包覆后从十区出料口排除,相变材料没有完全熔融,以粉末态被包裹剂包覆,得到粉状或颗粒状相变储能材料;(3)研磨复合:将步骤(2)得到的相变储能材料与2-3重量份阻燃剂在研磨机中分散研磨,使阻燃剂镶嵌在相变储能材料颗粒表面,并过筛得到相变储能粉。2.根据权利要求1所述用于建筑节能的相变储能粉,...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈庆曾军堂
申请(专利权)人:成都新柯力化工科技有限公司
类型:发明
国别省市:四川;51

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