一種聚合物改性矽酸鹽水泥封裝材料的製作方法

2023-06-10 19:38:16

一種聚合物改性矽酸鹽水泥封裝材料的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種聚合物改性水泥封裝材料及其製備方法。該封裝材料由50-80%水泥、10-35%礦渣、8-25%聚合物及0.2-2.0%減水劑組成；製備方法為：按配比稱量水泥、礦渣、聚合物及減水劑，在混料機上混合10-50min，包裝備用；將混合料和50%水泥放入淨漿攪拌鍋中，然後加入30-50%水放入水泥淨漿攪拌鍋中，先低速攪拌80-130s，再高速攪拌80-130s。本發明通過摻入聚合物在水泥的剛性無機的空間骨架內形成有機的、彈性連續的聚合物膜可提高封裝材料的柔性，同時降低了孔隙率、提高了密實度。使用本發明的聚合物改性水泥封裝材料密封的相變儲能材料具有優異的熱穩定性，且與混凝土有較好的相容性，特別適用於相變混凝土中相變儲能骨料的密封，尤其適用於相變儲能混凝土中相變溫度為20-100℃的相變儲能骨料的密封。本發明的原料易得，製備方法簡單，容易操作。
【專利說明】一種聚合物改性矽酸鹽水泥封裝材料【技術領域】
[0001]本發明涉及一種聚合物改性水泥封裝材料，更具體的涉及一種適用於混凝土中相變溫度為20-100°C的相變儲能骨料密封的封裝材料。
【背景技術】
[0002]相變儲能材料分為有機和無機兩類，絕大多數相變材料具有腐蝕性，且在使用過程中存在流失而影響儲能材料的使用效果和使用壽命，因此必須對相變儲能材料進行封裝。常用封裝材料主要為有機材料如石蠟、乳化浙青、環氧樹脂等，該類材料雖能有效阻止相變材料在相變循環過程中的滲漏，但其強度差、耐熱性能弱、製備成本高，若摻入相變儲能混凝土中，與水泥石的粘結性能較差而導致混凝土強度劇烈降低，不適用於相變儲能混凝土中相變儲能材料的密封。使用無機材料，如水泥，作為封裝材料雖然能明顯改善相變儲能材料的粘結性能，但其自身也有難於克服的缺陷，如抗拉、抗折強度較低，脆性大，柔性低，幹縮量大等問題，難以適應相變材料在相變循環過程中的體積膨脹作用而產生破裂，導致相變材料洩露。
[0003]本發明的目的在於克服現有封裝材料與混凝土相容性差的問題，提供一種聚合物改性水泥封裝材料及其製備方法，將聚合物摻入水泥中可明顯改善水泥脆性大而韌性不足的缺點，經該材料密封后的相變儲能骨料，具有優異的熱穩定性，且與混凝土的相容性較好，尤其適用於相變儲能混凝土中相變材料的密封。

【發明內容】

[0004]本發明的主要內容是提供一種聚合物改性水泥封裝材料及其製備方法，該封裝材料各組分的重量份數如下:
水泥50-80
礦渣10-35
聚合物8-25
減水劑0.2-2.0
本發明所述原料中，水泥採用矽酸鹽水泥，其比表面積為350-400m2/Kg，礦渣微粉比表面積800m2/Kg ;聚合物採用可再分散乳膠粉；減水劑採用聚羧酸減水劑、奈系減水劑、氨基磺酸鹽減水劑乾粉。
[0005]本發明的優越性在於:
O原料易得製備方法簡單，容易操作；
2)孔隙率低，強度高；
3)與混凝土具有較好的相容性，使用壽命長。
【具體實施方式】
[0006]實施例1聚合物改性水泥封裝材料各組分的重量份數如下:
水泥75
礦渣16
聚合物8.5
減水劑0.5
聚合物改性水泥封裝材料的製備方法如下:按配比稱量水泥、礦渣、聚合物及減水劑，在混料機上混合15min，包裝備用；使用時，首先將混合料放入水泥淨漿攪拌鍋中，然後將
0.5%的減水劑與35%水混合均勻放入水泥淨漿攪拌鍋中，先低速攪拌90s，再高速攪拌90s，即得封裝材料。
[0007]依據GB T17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法》，測試水泥封裝材料3d膠砂抗壓強度≥32.7MPa，抗折強度≥6MPa ;使用該材料料封裝吸附有正十八烷(相變溫度為28.2°C)的超輕陶粒在200次20-35°C相變循環後，封裝層無裂縫。
[0008]實施例2
聚合物改性水泥封裝材料各組分的重量份數如下:
水泥65
礦渣24
聚合物10.5
減水劑0.5
聚合物改性水泥封裝材料的製備方法如下:按配比稱量水泥、礦渣、聚合物及減水劑，在混料機上混合30min後，包裝備用；使用時，首先將混合料放入水泥淨漿攪拌鍋中，然後將0.5%的減水劑與40%水混合均勻放入水泥淨漿攪拌鍋中，先低速攪拌115s，再高速攪拌115s，即得封裝材料。
[0009]依據GB T17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法》，測試水泥封裝材料3d膠砂抗壓強度≥30.1MPa，抗折強度≥7.2MPa，壓折比為2.0-4.5 ;使用該材料料封裝吸附有月桂酸(相變溫度為43.1°C)的超輕陶粒在200次20-50°C相變循環後，封裝層未發生破裂。
[0010]實施例3
聚合物改性水泥封裝材料各組分的重量份數如下:
水泥55
礦渣29
聚合物15
減水劑1.0
聚合物改性水泥封裝材料的製備方法如下:按配比稱量水泥、礦渣、聚合物及減水劑，在混料機上混合45min後，包裝備用；使用時，首先將混合料放入水泥淨漿攪拌鍋中，然後將1.0%的減水劑與45%水混合均勻放入水泥淨漿攪拌鍋中，先低速攪拌125s，再高速攪拌125s，即得封裝材料。
[0011]依據GB T17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法》，測試水泥封裝材料3d膠砂抗壓強度≥28.3MPa，抗折強度≥7.8MPa ;使用該材料料封裝吸附有硬脂酸(相變溫度為64.5°C)的超輕陶粒在200次20-70°C相變循環後，封裝層未發生破裂。
【權利要求】
1.一種聚合物改性水泥封裝材料，其特徵在於各原料及其重量份數為:水泥50-80礦渣10-35聚合物8-25減水劑0.2-2.0。
2.根據權利I所述的水泥為矽酸鹽水泥，其比表面積為350-400m2/Kg。
3.根據權利I所述的礦渣為礦渣微粉，其比表面積800m2/Kg。
4.根據權利I所述的聚合物為可再分散乳膠粉。
5.根據權利I所述的減水.劑為聚羧酸減水劑、奈系減水劑或氨基磺酸鹽減水劑乾粉。
【文檔編號】C04B28/00GK103467021SQ201310389790
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月2日 優先權日:2013年9月2日
【發明者】宮晨琛, 蘆令超, 王守德, 黃慶亮 申請人:濟南大學