一种岩棉/六水合氯化钙基保温墙板及其制备方法技术

本发明专利技术属于保温墙板技术领域，公开了一种岩棉/六水合氯化钙基保温墙板及其制备方法，采用复配的六水合氯化钙基相变材料为储能材料，岩棉板为相变储能材料的载体制备热功能调节岩棉板，通过岩棉板和相变材料的耦合对岩棉板进行储能隔热性能的改性，最大程度的提高相变材料的利用率。测试实验表明，含30wt.％的六水合氯化钙基相变储能材料的热功能调节岩棉板能有效达到最大吸附量并防止泄露；同时，对保温综合能力有着良好提升；并且热功能调节岩棉板房体与纯岩棉板房体相比，具有更好的储能隔热能力，也可以更高效地改善人体热舒适条件，起到节能降耗效果，六水合氯化钙基相变储能材料的添加提升了岩棉板抗压强度，增强了岩棉板力学强度。棉板力学强度。棉板力学强度。

【技术实现步骤摘要】
一种岩棉/六水合氯化钙基保温墙板及其制备方法


[0001]本专利技术属于保温墙板
，尤其涉及一种岩棉/六水合氯化钙基保温墙板及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，建筑围护结构性能的提高是节约能源和提高能源利用率的有效措施，近些年来，相变材料(phase change materials PCMs)因其具有相变潜热高、相变温度适宜、化学性能稳定、相变过程可逆性好和绿色环保等性能，通常采用直接加入法、浸渍法和封装法等方法加入到到石膏板、砂浆或混凝土等传统建材从而制备新型建材。将相变材料运用到建筑外墙围护结构中，白天升温融化吸收墙体中的热量，夜晚降温凝固时缓慢的向环境和室内释放热量，从而维持室内温度的稳定。建筑物传热方式主要包括对流、辐射和导热，其中导热占据着建筑物热量的很大比例。大量研究结果表明，将相变材料添加到建筑维护结构内，可利用其相变储能隔热功能，减少室内温度的波动和降低建筑物的能耗成本，大幅提高了建筑物室内舒适度。例如，Qian等使用相变材料悬浮液(suspension of phase change material SPCM)代替水作为冷却液冷却混凝土内部温升，测试结果表明，SPCM作为冷却液时混凝土温度降幅可提高27％～28％，温差可降低7.6％～8.4％。Yang等采用多孔陶粒吸附月桂醇和硬脂酸二元混合物以制得复合相变材料，并将其添加于混凝土中以制得相变储能混凝土，研究表明当混凝土中相变材料的含量为15wt.％时，相变储能混凝土既具有优良的储热能力且满足力学强度需求。Jayalath等在砂浆和混凝土中加入石蜡基微胶囊以制备相变储能砂浆，结果显示随着石蜡基微胶囊体积分数升高，相变储能砂浆导热系数减小，比热容升高，但力学强度减小且最佳石蜡基微胶囊的体积分数为20％。Bake等以石膏为基体混合石蜡/高交联聚甲基丙烯酸酯相变微胶囊制备相变石膏板，试验结果表明相变微胶囊含量越高，相变石膏板的抗压能力减小，但能量储存较普通石膏板增加了0.4W/min。
[0003]六水合氯化钙(CaCl2·
6H2O)和六水合氯化镁(MgCl2·
6H2O)是典型的无机水合盐相变储能材料，因其具有高额储能密度和适宜相变温度而被广泛地应用于建筑材料中。Li等使用纳米SiO2吸附六水合氯化钙制得形状稳定相变材料(form
‑
stable phase change materials FSPCMs)，测试结果表明该复合相变材料不仅可以降低室内温度峰值且可延长室内保温时间。Zeng等以六水合氯化钙和膨胀石墨制备了形状稳定的复合相变材料，并将其应用于聚氯乙烯板中得到PCM和聚氯乙烯复合板，研究发现该复合板可长时间维持室温在24.5℃～27.5℃。以上研究表明复合PCM在建筑节能中有良好的应用前景。岩棉因其具有良好的防火性能和耐久性，且作为A级不燃材料，是围护结构中使用最多的无机保温材料之一。
[0004]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
[0005]1)保温性能不佳：传统的岩棉板在保温方面存在一定的局限性，其导热系数相对较高，热传导较快，隔热效果不理想。这导致建筑物在冬季保温时需要耗费更多的能源，增加能源成本。
[0006]2)能耗较高：由于传统岩棉板的保温性能有限，为了满足建筑物的保温要求，需要额外加大供暖或制冷设备的运行，从而增加了能源的消耗，使得建筑物的能耗较高。
[0007]3)室内温度波动大：传统岩棉板在热储存和释放方面效果有限，无法有效地调节室内温度。这导致建筑物内部温度的波动较大，影响室内舒适度和能源利用效率。
[0008]4)耐久性不足：传统岩棉板的耐久性相对较差，易受到湿度、温度等环境因素的影响，容易受潮、老化、腐蚀等，影响其使用寿命。
[0009]5)有害物质释放：在传统岩棉板的制备过程中，可能会释放出有害气体或微粒物质，对人体健康和环境造成潜在危害。
[0010]综上所述，传统岩棉板在建筑节能方面存在保温性能不佳、能耗较高、室内温度波动大、耐久性不足以及可能释放有害物质等缺点和问题。因此，需要寻求新的技术方案和新型材料，以提高建筑围护结构的性能和能源利用效率。

技术实现思路

[0011]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种岩棉/六水合氯化钙基保温墙板及其制备方法。
[0012]本专利技术是这样实现的，一种岩棉/六水合氯化钙基保温墙板的制备方法，将六水合氯化钙基相变储能材料与岩棉板结合，形成热功能调节岩棉板；通过优化相变储能材料成分和制备工艺，以及采用硅烷偶联剂增强材料结合，实现了保温墙板的高保温性能和热功能调节能力，得到一种新型高效保温材料。
[0013]进一步，所述岩棉/六水合氯化钙基保温墙板的制备方法是通过岩棉板和相变储能材料的耦合制备热功能调节岩棉板，采用六水合氯化钙基相变储能材料，其中，六水合氯化钙(CaCl2·
6H2O)为主相变材料，并向其中加入10wt.％六水合氯化镁(MgCl2·
6H2O)、2wt.％六水合氯化锶(SrCl2·
6H2O)和1wt.％羧甲基纤维素(CMC)；所述岩棉板为相变储能材料的载体。
[0014]进一步，所述岩棉/六水合氯化钙基保温墙板储能材料的制备方法是将六水合氯化钙于水浴锅中加热至50℃后加入六水合氯化镁、六水合氯化锶和羧甲基纤维素制备六水合氯化钙基相变储能材料。
[0015]进一步，六水合氯化钙基相变储能材料的制备方法为：
[0016]六水合氯化钙在容器中加热至50℃完全融化，按照正交方案加入如下材料：
[0017]加入10～30wt.％六水合氯化镁；
[0018]加入1.0～3.0wt.％六水合氯化锶；
[0019]加入0.5～1.5wt.％羧甲基纤维素；
[0020]混合均匀。
[0021]进一步，以无水乙醇为溶剂，分别加入占无水乙醇质量分数8～12wt.％、18～22wt.％、28～32wt.％和38～42wt.％的六水合氯化钙基相变储能材料制备改性溶液。
[0022]进一步，所述改性溶液中加入硅烷偶联剂KH500后，刷涂到岩棉板表面，改性溶液渗透深度达到20mm时停止刷涂。
[0023]进一步，将刷涂后的岩棉板置于通风橱中进行24h的常温挥发，而后置于40℃鼓风干燥箱中常压干燥24h至完全干燥，制备出岩棉/六水合氯化钙基相变材料复合的热功能调
节岩棉板。
[0024]进一步，所述岩棉/六水合氯化钙基保温墙板的制备方法还包括：
[0025]通过液漏实验测定所述热功能调节岩棉板对相变材料的最大吸附量；
[0026]采用双板防护热板平衡法测量所述热功能调节岩棉板的导热系数，采用热常数分析仪(Hot disk)法测量比热容和热扩散率；
[0027]通过房体和热电偶测试所述热功能调节岩棉板的储能隔热能力；
[0028]使用万能试验机测定所述热功能调节岩棉板的抗压强度；
[0029]采用形貌分析(SEM)表征本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种岩棉/六水合氯化钙基保温墙板的制备方法，其特征在于，将六水合氯化钙基相变储能材料与岩棉板结合，形成热功能调节岩棉板；通过优化相变储能材料成分和制备工艺，以及采用硅烷偶联剂增强材料结合，实现了保温墙板的高保温性能和热功能调节能力，得到一种新型高效保温材料。2.如权利要求1所述岩棉/六水合氯化钙基保温墙板的制备方法，其特征在于，通过岩棉板和相变储能材料的耦合制备热功能调节岩棉板，采用六水合氯化钙基相变储能材料，其中，六水合氯化钙为主相变材料，并向其中加入10wt.％六水合氯化镁、2wt.％六水合氯化锶和1wt.％羧甲基纤维素；所述岩棉板为相变储能材料的载体。3.如权利要求1所述岩棉/六水合氯化钙基保温墙板的制备方法，其特征在于，所述岩棉/六水合氯化钙基保温墙板储能材料的制备方法进一步包括:将六水合氯化钙于水浴锅中加热至50℃后加入六水合氯化镁、六水合氯化锶和羧甲基纤维素制备六水合氯化钙基相变储能材料。4.如权利要求2所述岩棉/六水合氯化钙基保温墙板的制备方法，其特征在于，六水合氯化钙基相变储能材料的制备方法为：六水合氯化钙在容器中加热至50℃完全融化，加入如下材料；加入9～11wt.％六水合氯化镁；加入1.8～2.2wt.％六水合氯化锶；加入0.8～1.2wt.％羧甲基纤维素；混合均匀。5.如权利要求3所述岩棉/六水合氯化钙基保温墙板的制备方法，其特征在于，以无水乙醇为溶剂，分别加入相对于无水乙醇质量分数8～12wt.％、18～22wt.％、28～32wt.％和38～42wt.％的六水合氯化钙基相变储能材料制备改性溶液；所述改性溶液中加入硅烷偶联剂KH500后，刷涂到岩棉板表面，改性溶液渗透深度达到20mm时停止刷涂。6.如权利要求5所述岩棉/六水合氯化钙基保温墙板的制备方法，其特征在于，所述改...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊艳，张伍仲，何亚军，马慧栋，陆娜，杨效田，王彩龙，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：