储能型木质增强无机墙体复合材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种储能型木质增强无机墙体复合材及其制备方法，该复合材主要以无机胶黏剂为胶凝成分、以木质刨花为增强材料、以石蜡为相变材料、以珍珠岩为保温材料和石蜡载体、以PVC为封闭材料制备而成。制备方法包括将石蜡颗粒与加热干燥后的珍珠岩颗粒混合搅拌，然后向其中喷射雾状熔融PVC并搅拌，所得混合物在搅拌过程中逐渐冷却并被打散成封闭珍珠岩‑石蜡颗粒；再向木质刨花中喷入无机胶黏剂进行搅拌并加入PVC封闭珍珠岩‑石蜡颗粒，搅拌成混合物料，将混合物料铺装成板坯，经热压和自然养护即得复合材。本发明专利技术的储能型木质增强无机墙体复合材兼具优异的储能效果和力学性能，具有广泛的应用前景。

Energy storage wood reinforced inorganic wall composite and its preparation method

The invention discloses an energy storage type wood reinforced inorganic wall composite material and its preparation method. The composite material is mainly made of inorganic adhesive as cementing component, wood particles as reinforcing material, paraffin as phase change material, perlite as thermal insulation material and paraffin carrier, and PVC as sealing material. The preparation method includes mixing and stirring paraffin particles with heated and dried perlite particles, then spraying atomized melted PVC into them and stirring. The resulting mixture is gradually cooled and dispersed into enclosed perlite and paraffin particles in the stirring process, and then spraying inorganic adhesives into wood particles for stirring and adding PVC enclosed perlite and paraffin particles to stir into the mixture. The mixture material is paved into slab, and the composite material is obtained by hot pressing and natural curing. The energy storage wood reinforced inorganic wall composite material of the invention has excellent energy storage effect and mechanical properties, and has wide application prospects.

【技术实现步骤摘要】
储能型木质增强无机墙体复合材及其制备方法
本专利技术属于储能建筑墙体材料制造领域，涉及一种墙体复合材及其制备方法，尤其涉及一种储能型木质增强无机墙体复合材及其制备方法。
技术介绍
木质增强无机复合材是以木材碎料与无机胶黏剂复合，通过一定的成形工艺制备的一种人造复合材料，该材料具有高强、防水、阻燃等良好性能，广泛应用于家具制造、室内外装修、墙体材料等领域。人们夏天降温以及冬天采暖对建筑墙体保温性能要求越来越高，可以通过储存或释放热量调节环境温度的建筑墙体材料越来越受用户的青睐。普通木质增强无机墙体材保温性能一般，当外界温度变化时对室内环境温度的调节效果有限。建筑墙体用储能型木质增强无机墙体材是在复合材料制备过程中添加一定量的相变材料，利用相变材料的蓄热、放热特性，使木质增强无机墙体复合材具有一定的储能特性，从而达到调整、控制建筑物内部及周围环境的温度的目的。但是，储能型木质增强无机墙体材中的储能材料在相变过程中存在液态相渗漏的缺点，会影响墙体复合材的外观和力学性能。为了解决这一问题，人们在复合材料中添加了多孔性材料，通过一定的方法使储能相变材料能进入到多孔材料孔隙中，制得多孔基质相变储能复合材料颗粒，以期达到封闭储能材料的效果。然而，这种方法效果并不好。这是因为，对于通过热压工艺制备墙体复合材时其中的储能材料会因为热从多孔性材料熔出，影响木质材料和无机胶黏剂界面的结合力，导致墙体复合材力学强度下降。同时，墙体复合材使用一段时间后，储能材料会在相变过程中不断从多孔性材料中慢慢迁移，最终会到达墙体复合材的表面，严重影响其外观质量。另外，储能材料的迁移渗入墙体复合材中木质材料和无机胶黏剂界面，会弱化二者界面的结合力，也会导致墙体复合材力学强度下降。因此，解决上述技术问题，开发具有良好保温和力学性能的优质节能建筑墙体材料用木基储能无机复合材意义重大。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种兼具优异的储能效果和力学性能的储能型木质增强无机墙体复合材及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案。一种储能型木质增强无机墙体复合材，所述储能型木质增强无机墙体复合材主要以无机胶黏剂为胶凝成分、以木质刨花为增强材料、以石蜡为相变材料、以珍珠岩为保温材料和石蜡载体、以聚氯乙烯PVC为封闭材料制备而成，制备过程中，所述石蜡通过加热的珍珠岩融化浸润到珍珠岩的表面和内部孔隙中形成珍珠岩-石蜡颗粒，再通过向珍珠岩-石蜡颗粒喷射雾状熔融聚氯乙烯PVC形成封闭珍珠岩-石蜡颗粒。上述的储能型木质增强无机墙体复合材中，优选的，所述珍珠岩、石蜡、聚氯乙烯PVC的重量比为3～5∶1～2∶0.5～1；所述木质刨花、无机胶黏剂、封闭珍珠岩-石蜡颗粒的重量比为25～30∶65～70∶4～8。上述的储能型木质增强无机墙体复合材中，优选的，所述储能型木质增强无机墙体复合材的比热容达到5.62kJ/(kg•K)～6.31kJ/(kg•K)，导热系数为0.09W/(m•K)～0.13W/(m•K)，抗折强度为2.8MPa～4.5MPa。作为一个总的技术构思，本专利技术还提供一种储能型木质增强无机墙体复合材的制备方法，包括以下步骤：（1）将珍珠岩粉碎成珍珠岩颗粒，将半精炼石蜡块状固体粉碎成石蜡颗粒；（2）将珍珠岩颗粒加热干燥，然后先将石蜡颗粒与加热干燥后的珍珠岩颗粒混合搅拌，使石蜡颗粒在珍珠岩颗粒的热作用下融化浸润到珍珠岩颗粒的表面和内部孔隙中，再向所得珍珠岩-石蜡颗粒喷射雾状熔融聚氯乙烯PVC并搅拌，在搅拌过程中使所得混合物逐渐冷却并被打散成为封闭珍珠岩-石蜡颗粒；（3）向木质刨花中喷入无机胶黏剂进行搅拌，然后加入封闭珍珠岩-石蜡颗粒，继续搅拌均匀，得到混合物料；（4）将混合物料铺装成板坯后进行热压，再经卸压堆放和自然养护，得到储能型木质增强无机墙体复合材。上述的储能型木质增强无机墙体复合材的制备方法中，优选的，所述步骤（2）中，所述珍珠岩颗粒、石蜡颗粒和聚氯乙烯PVC的重量比为3～5∶1～2∶0.5～1；和/或，所述步骤（3）中，所述木质刨花、无机胶黏剂、封闭珍珠岩-石蜡颗粒的重量比为25～30∶65～70∶4～8。上述的储能型木质增强无机墙体复合材的制备方法中，优选的，所述步骤（2）中，所述珍珠岩颗粒在70℃～80℃下加热干燥30min～50min，所述混合搅拌的时间为5min～10min，所述混合搅拌的转速为300转/min～500转/min，所述喷射雾状熔融聚氯乙烯PVC时的搅拌时间为5min～10min，所述喷射雾状熔融聚氯乙烯PVC时的搅拌转速为300转/min～500转/min。上述的储能型木质增强无机墙体复合材的制备方法中，优选的，所述步骤（3）中，所述木质刨花为4目～20目，所述搅拌的时间为5min～10min，所述继续搅拌的时间为5min～10min。上述的储能型木质增强无机墙体复合材的制备方法中，优选的，所述步骤（4）中，所述板坯的厚度为40mm～500mm，所述热压的压力为1.5MPa～2.0MPa，所述热压的温度为100℃～120℃，所述热压的时间为20min～60min，所述自然养护的时间为7d～12d。上述的储能型木质增强无机墙体复合材的制备方法中，优选的，所述步骤（1）中，所述珍珠岩选取无杂质的珍珠岩，粉碎成40目～100目的珍珠岩颗粒；所述半精炼石蜡块状固体选取无杂质的半精炼石蜡块状固体，粉碎成30目～80目的石蜡颗粒。上述的储能型木质增强无机墙体复合材的制备方法中，优选的，所述制备方法还包括步骤（5）：将自然养护后的储能型木质增强无机墙体复合材进行裁边、剖分成实际施工所需规格。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术的主要原料为木质刨花（碎料）、无机胶粘剂、珍珠岩、半精炼石蜡，其中无机胶粘剂为胶凝成分，木质刨花为增强材料，石蜡为相变材料，珍珠岩既是保温材料，又是石蜡载体，PVC为封闭材料。在该特定的原料配伍和经过专利技术人长期研发所得到的特定工艺条件下，制备出兼具优异的储能效果和力学性能的储能型木质增强无机墙体复合材料。2、珍珠岩为多孔材料，本专利技术中珍珠岩既是保温材料，又是石蜡载体，石蜡以珍珠岩作为载体并通过PVC膜封闭制备封闭珍珠岩-石蜡颗粒。由于PVC膜具有很好的封闭性和延展性，相变材料石蜡由固相变为液相体积增大时PVC膜可以产生一定的变形，PVC膜不会破裂，液相石蜡无论什么时候均不会从封闭珍珠岩-石蜡颗粒渗出和在材料中迁移，保证了墙体复合材使用过程外观质量的一致性，同时也避免了进入木质刨花和无机胶黏剂界面从而影响二者的界面结合力，进而影响墙体复合材的力学性能。3、本专利技术中，石蜡通过制备成封闭珍珠岩-石蜡颗粒可以均匀分布在墙体复合材中，在特定的工艺条件下制备成复合材，确保了墙体复合材力学强度以及储能的均匀性。具体实施方式以下结合具体优选的实施例对本专利技术作进一步描述，但并不因此而限制本专利技术的保护范围。以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。实施例1：一种本专利技术的储能型木质增强无机墙体复合材，该储能型木质增强无机墙体复合材主要以无机胶黏剂为胶凝成分、以木质刨花为增强材料、以石蜡为相变材料、以珍珠岩为保温材料和石蜡载体、以PVC为封闭材料制备而成，制备过程中，石蜡通过加热的珍珠岩融化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储能型木质增强无机墙体复合材，其特征在于，所述储能型木质增强无机墙体复合材主要以无机胶黏剂为胶凝成分、以木质刨花为增强材料、以石蜡为相变材料、以珍珠岩为保温材料和石蜡载体、以聚氯乙烯PVC为封闭材料制备而成，制备过程中，所述石蜡通过加热的珍珠岩融化浸润到珍珠岩的表面和内部孔隙中形成珍珠岩‑石蜡颗粒，再通过向珍珠岩‑石蜡颗粒喷射雾状熔融聚氯乙烯PVC形成封闭珍珠岩‑石蜡颗粒。

【技术特征摘要】
1.一种储能型木质增强无机墙体复合材，其特征在于，所述储能型木质增强无机墙体复合材主要以无机胶黏剂为胶凝成分、以木质刨花为增强材料、以石蜡为相变材料、以珍珠岩为保温材料和石蜡载体、以聚氯乙烯PVC为封闭材料制备而成，制备过程中，所述石蜡通过加热的珍珠岩融化浸润到珍珠岩的表面和内部孔隙中形成珍珠岩-石蜡颗粒，再通过向珍珠岩-石蜡颗粒喷射雾状熔融聚氯乙烯PVC形成封闭珍珠岩-石蜡颗粒。2.根据权利要求1所述的储能型木质增强无机墙体复合材，其特征在于，所述珍珠岩、石蜡、聚氯乙烯PVC的重量比为3～5∶1～2∶0.5～1；所述木质刨花、无机胶黏剂、封闭珍珠岩-石蜡颗粒的重量比为25～30∶65～70∶4～8。3.根据权利要求1或2所述的储能型木质增强无机墙体复合材，其特征在于，所述储能型木质增强无机墙体复合材的比热容达到5.62kJ/(kg•K)～6.31kJ/(kg•K)，导热系数为0.09W/(m•K)～0.13W/(m•K)，抗折强度为2.8MPa～4.5MPa。4.一种储能型木质增强无机墙体复合材的制备方法，包括以下步骤：（1）将珍珠岩粉碎成珍珠岩颗粒，将半精炼石蜡块状固体粉碎成石蜡颗粒；（2）将珍珠岩颗粒加热干燥，然后先将石蜡颗粒与加热干燥后的珍珠岩颗粒混合搅拌，使石蜡颗粒在珍珠岩颗粒的热作用下融化浸润到珍珠岩颗粒的表面和内部孔隙中，再向所得珍珠岩-石蜡颗粒喷射雾状熔融聚氯乙烯PVC并搅拌，在搅拌过程中使所得混合物逐渐冷却并被打散成为封闭珍珠岩-石蜡颗粒；（3）向木质刨花中喷入无机胶黏剂进行搅拌，然后加入封闭珍珠岩-石蜡颗粒，继续搅拌均匀，得到混合物料；（4）将混合物料铺装成板坯后进行热压，再经卸压堆放和自然养护，得到储能型木质增强无机墙体复合材。5.根据权利要求4所述的储能型木质增强无机墙体复合材的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新功，林云飞，李佩琦，方筱雅，卢立，郑霞，
申请(专利权)人：中南林业科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43