一种相变储能复合材料及其制备的智能环保砖制造技术

本发明专利技术涉及一种相变储能复合材料及其制备的智能环保砖。本发明专利技术的相变储能复合材料按以下重量份配比的各原料制备而成：陶瓷纤维0.5～5份、二水氯化钙0.5～5份、石蜡10～50份、乳化剂0.5～2份、温变粉0.5～2份。本发明专利技术的相变储能复合材料为有机‑无机相变复合材料，储能材料体积大、储能性能佳、且可变色，可用于制备智能环保砖，所述智能环保砖包括：以金属材质制成的方形中空砖体、包覆于所述方形中空砖体外表面的均匀相变储能材料层、以及包覆于所述相变储能材料层外表面的定型保温强化层。本发明专利技术的智能环保砖具有中空结构，质量轻、强度高、抗压能力好，能实现温度的自动调节，且还能感温变色，可用于防火预警。

A Phase Change Energy Storage Composite and Its Intelligent Environmental Protection Brick

The invention relates to a phase change energy storage composite material and an intelligent environmental protection brick prepared therefrom. The phase change energy storage composite material of the invention is prepared from the following raw materials: ceramic fiber 0.5-5 phr, calcium chloride dihydrate 0.5-5 phr, paraffin 10-50 phr, emulsifier 0.5-2 phr, thermotropic powder 0.5-2 phr. The phase change energy storage composite material of the invention is an organic and inorganic phase change composite material. The energy storage material has large volume, good energy storage performance and can change color. The intelligent environmental protection brick can be used to prepare intelligent environmental protection brick. The intelligent environmental protection brick includes: square hollow brick made of metal material, uniform phase change covered on the outer surface of the square hollow brick. The energy storage material layer and the stereotyped heat preservation strengthening layer coated on the outer surface of the phase change energy storage material layer. The intelligent environmental protection brick of the invention has a hollow structure, light weight, high strength, good compressive capacity, can realize automatic temperature adjustment, and can also sense temperature and change color, and can be used for fire prevention and early warning.

【技术实现步骤摘要】
一种相变储能复合材料及其制备的智能环保砖
本专利技术涉及建筑材料
，具体地说，本专利技术涉及一种相变储能复合材料及其制备的智能环保砖。
技术介绍
相变材料(PhaseChangeMaterial，PCM)，主要包括无机PCM、有机PCM和复合PCM三类，其中，无机类PCM主要有结晶水合盐类、熔融盐类、金属或合金类等；有机类PCM主要包括石蜡、醋酸和其他有机物。相变储能复合材料是一种热功能复合材料，能够将能量以相变潜热的形式储藏在其体内，实现能量在不同时空位置之间的转换。目前相变储能复合材料大都当成胶囊填充物置于建筑材料中。检索发现中国专利CN103740337A公开了一种新型定型相变材料，以胶囊芯为有机相变材料、以磷酸酯基团改进阻燃作用；专利CN107936930A公开了一种有机高分子定型复合相变材料的制备方法，该申请以有机高分子定型复合变相材料(高密度聚乙烯、石蜡、脂肪酸和糖醇的混合物)，但是这两项现有技术中的相变材料均为有机混合物，且相变材料无感温与抗压特性。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种相变储能复合材料及其制备的智能环保砖。本专利技术的相变储能复合材料可感温变色，且强度高抗压能力强，将该相变储能复合材料用于制备智能环保砖，制得的智能环保砖具有不可燃也不助燃特性，可防火预警，用于防火建材。为了实现本专利技术的上述第一个目的，本专利技术提供了一种相变储能复合材料，所述材料按以下重量份配比的各原料制备而成：其中，所述二水氯化钙分子式为CaCl2·2H2O。进一步地，上述技术方案中所述的相变储能复合材料，所述材料优选按以下重量份配比的各原料制备而成：进一步地，上述技术方案中所述的石蜡为C12～C30的石蜡。更进一步地，上述技术方案中所述的石蜡为20号相变石蜡、25号相变石蜡、30号相变石蜡、35号相变石蜡中的任一种。进一步地，上述技术方案中所述的乳化剂为OP-10、OE-5、EO-50、PO-50中的任一种。进一步地，上述技术方案中所述的温变粉是一种微胶囊化的可逆式感温材料，在31℃变色。本专利技术上述的相变储能复合材料采用如下方法制备而成，具体步骤如下：(1)按各组分的重量份准备原料；(2)将所述陶瓷纤维、二水氯化钙、石蜡、温变粉，搅拌混合均匀后制得混合物A；(3)将所述混合物A加热熔融后倒入反应器中，于25～50℃恒温水浴条件下进行乳化反应，乳化30～60min，制得所述相变储能复合材料。为了实现本专利技术第二个目的，本专利技术提供了一种智能环保砖，所述智能环保砖包括：以金属材质制成的方形中空砖体、包覆于所述方形中空砖体外表面的均匀相变储能材料层、以及包覆于所述相变储能材料层外表面的定型保温强化层，其中，所述的相变储能材料为上述所述的相变储能复合材料。进一步地，上述技术方案中所述的定型保温强化层是由高强度固化混合物经模板固定形成，所述高强度固化混合物由以下重量份配比原料制备而成：进一步地，上述技术方案中所述的定型保温强化层具体制备方法如下：(a)按各组分的重量份准备原料；(b)将玻璃纤维、石膏粉、环氧树脂依次加入到搅拌机中，机械混合0.5～1h，至混合均匀，得混合物B；(c)在搅拌条件下将环氧固化剂慢慢加入到所述混合物B中，形成高强度固化混合物；(d)在固化操作时间内取适量高强度固化混合物于方形砖体模具中，然后固化0.5～1h，即制得所述的定型保温强化层。进一步地，上述技术方案中所述的定型保温强化层优选由以下重量份配比原料制备而成：进一步地，上述技术方案中所述的环氧树脂可以为E-20，E-51，E-44，F-44，F-51，F-48中的任一种。进一步地，上述技术方案中所述的环氧固化剂可以为聚酰胺、芳香胺、脂环胺中的任一种。进一步地，上述技术方案中所述的聚酰胺可以为聚己内酰胺或聚己二酸己二胺中的任一种；所述芳香胺可以为EN71-9芳香胺；所述脂环胺可以为TAC-900脂环胺。进一步地，上述技术方案中所述的石膏粉的细度为200目以上。进一步地，上述技术方案中所述的方形结构为正方形或长方形中的任一种。与现有技术相比，本专利技术涉及的一种相变储能复合材料及其制备的智能环保砖具有以下优点和显著的进步：(1)本专利技术的智能环保砖具有中空结构，质量轻、强度高、抗压能力好，且还能感温变色，可用于防火预警；本专利技术的定型保温强化层材料与相变储能复合材料均不可燃也不助燃，因此制得的智能环保砖也具有不可燃也不助燃特性，可用于防火建材；(1)本专利技术所用原料来源广泛、成本低廉，易于工业化生产；(2)本专利技术的高强度固化混合物的燃点温度为750～830℃，能达到防火效果，且本专利技术的高强度固化混合物的抗压强度大于120Mpa；(3)本专利技术智能环保砖内部采用的感温相变储能材料为有机-无机相变复合材料，储能材料体积大、储能性能佳、且可变色，因此采用本专利技术的感温相变储能材料制得的智能环保砖无需外加能量(电能或热能)条件下就能实现温度的自动调节，在绿色节能环保领域具有良好的应用前景。附图说明图1为本专利技术实施例2制得的智能环保砖的主视图的剖面图，其中，1-中空砖体；2-外表面的均匀相变储能材料层；3-定型保温强化层。图2(a)、(b)分别为本专利技术实施例2制得的智能环保砖在31℃前后的相变储能复合材料层颜色对比图。具体实施方式下面对本专利技术的实施案例作详细说明。本实施案例在本专利技术技术方案的前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施案例。根据本申请包含的信息，对于本领域技术人员来说可以轻而易举地对本专利技术的精确描述进行各种改变，而不会偏离所附权利要求的精神和范围。应该理解，本专利技术的范围不局限于所限定的过程、性质或组分，因为这些实施方案以及其他的描述仅仅是为了示意性说明本专利技术的特定方面。实际上，本领域或相关领域的技术人员明显能够对本专利技术实施方式作出的各种改变都涵盖在所附权利要求的范围内。为了更好地理解本专利技术而不是限制本专利技术的范围，在本申请中所用的表示用量、百分比的所有数字、以及其他数值，在所有情况下都应理解为以词语“大约”所修饰。因此，除非特别说明，否则在说明书和所附权利要求书中所列出的数字参数都是近似值，其可能会根据试图获得的理想性质的不同而加以改变。各个数字参数至少应被看作是根据所报告的有效数字和通过常规的四舍五入方法而获得的。实施例1本实施例的一种相变储能复合材料，所述材料按以下重量份配比的各原料制备而成：所述的石蜡为20号相变石蜡；所述的乳化剂为OP-10；所述的温变粉是一种微胶囊化的可逆式感温材料，在31℃变色。上述所述的相变储能复合材料采用如下方法制备而成，具体步骤如下：(1)按各组分的重量份准备原料；(2)将所述陶瓷纤维、二水氯化钙、石蜡、温变粉，搅拌混合均匀后制得混合物A；(3)将所述混合物A加热熔融后倒入反应器中，于30℃恒温水浴条件下进行乳化反应，乳化40min，制得所述相变储能复合材料。将上述制得的相变储能复合材料用于制备智能环保砖，包括：以金属材质制成的方形中空砖体、包覆于所述方形中空砖体外表面的均匀相变储能材料层、以及包覆于所述相变储能材料层外表面的定型保温强化层，所述智能环保砖为正方体，长、宽、高分别为150cm；所述的定型保温强化层是由高强度固化混合物经模板固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相变储能复合材料，其特征在于：所述材料按以下重量份配比的各原料制备而成：

【技术特征摘要】
1.一种相变储能复合材料，其特征在于：所述材料按以下重量份配比的各原料制备而成：其中，所述二水氯化钙分子式为CaCl2·2H2O。2.根据权利要求1所述的相变储能复合材料，其特征在于：所述材料按以下重量份配比的各原料制备而成：3.根据权利要求1或2所述的相变储能复合材料，其特征在于：所述的石蜡为20号相变石蜡、25号相变石蜡、30号相变石蜡、35号相变石蜡中的任一种。4.根据权利要求1或2所述的相变储能复合材料，其特征在于：所述的乳化剂为OP-10、OE-5、EO-50、PO-50中的任一种。5.根据权利要求1或2所述的相变储能复合材料，其特征在于：所述的温变粉是一种微胶囊化的可逆式感温材料，在31℃变色。6.一种智能环保砖，其特征在于：所述智能环保砖包括：以金属材质制...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟瑜隆，王玉林，陈松良，朱德良，徐周南，梁军，
申请(专利权)人：武夷学院，
类型：发明
国别省市：福建,35