一種新型節能儲能材料及其製備方法與流程

2024-03-10 00:44:15

本發明屬於建築材料技術領域，具體涉及一種新型節能儲能材料及其製備方法。

背景技術：

我國建築能耗高，建築相關能耗已經超過工業成為第一能耗大戶，佔總能耗的46.7%。國民經濟和社會發展第十二個五年規劃指出2010年我國城鎮化率為47.5%，「十二五」期間仍將保持每年0.8%的增長趨勢，到「十二五」末期，將達到51.5%。我國城鄉每年新建建築面積20億～30億㎡，既有建築約430億㎡。建築節能已成為節約能源的重要組成部分。目前，為了使降低建築能耗，達到建築節能，研究人員對建築材料進行傾力研究。由於相變材料因其具有儲能密度大，儲能能力大，溫度恆定，過程易控制，可以多次重複使用等優點，成為國內外能源利用和材料科學方面研究的熱點，很多研究人員把相變材料添加到建築材料中進行研究，並取得了一定成果。經檢索，專利號200810057944.7中國專利公開了新型環保相變抹面膩子的配方及製備方法，該專利公開的技術是直接在膩子原材料中添加無機相變材料，如納米層狀矽酸鹽、二氧化鈦等或有機相變材料，如液體石蠟、多乙烯乙酸等，能起到自動調節室內環境溫度的作用。申請號201010124626.5的中國專利公開了一種複合相變儲能建築塗料及其製備方法，該專利技術中是直接添加有機相變材料包括離子液體、直鏈脂肪酸、烷烴及其混合物中的一種或幾種。上述研究都是直接添加的相變材料，雖然起到了調節溫度的作用，但也存在很多不足，如：相變材料不易分散，潛熱值低等問題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種新型節能儲能材料及其製備方法，本發明不僅保持了現有的多孔材料發泡孔徑均勻、導熱係數低、固化速度快、生產效率高成本低廉、原材料來源廣泛的優點，並能吸收及釋放能量，真正能達到節能環保的效果，彌補同類材料中存在的不足，並且是具有防火、耐久、相變儲能的材料。

本發明提供了如下的技術方案：

一種新型節能儲能材料，包括以下重量份的原料：

基料：水玻璃20-50份、礦渣20-50份、粉煤灰10-20份、偏高嶺土10-20份、聚丙烯纖維10-15份、可再分散乳膠粉13-22份、相變微膠囊25-43份；

複合劑：雙氧水20-38份、水40-55份、穩泡劑25-31份、動物性助劑11-15份。

優選的，所述水玻璃為工業水玻璃經過改性所得的高活性水玻璃，模數為2.0-2.2，波美度為40，該材料有利於提高製備的效率，提高制的產品的質量。

優選的，所述礦渣為細度1500-2000目的高爐水渣和1500-2000目的轉爐鋼渣中的任意一種或者兩種的混合物，該步驟有利於提高材料的利用率，並且簡化製備操作。

優選的，所述偏高嶺土為細度680-1000目的高嶺土原礦或水洗後的高嶺土在660-900℃環境中煅燒4-6h所得的粉體。

優選的，所述聚丙烯纖維為0.3-1.4cm長度的高強聚丙烯束狀纖維，該長度下的纖維強度較高，有利於提高材料的韌性。

優選的，所述穩泡劑為十二烷基甜菜鹼、椰油脂肪酸二乙醇醯胺和椰油脂肪酸單乙醇醯胺中的任一種或者多種混合物。

優選的，所述動物性劑為動物性發泡劑與水按照重量比1:100-170稀釋的溶液。

一種新型節能儲能材料的製備方法，包括以下步驟：

一、將基料中除水玻璃外的各組成成分混合均勻成粉體料；

二、將混合均勻的粉體料與水玻璃混合，然後攪拌均勻，得到基料；

三、取複合劑的原料混合均勻得到複合劑；

四、將複合劑加入基料中，混合攪拌均勻後澆注成型，經室溫條件下養護即可。

本發明的有益效果是：

本發明的水玻璃為工業水玻璃經過改性所得的高活性水玻璃，該材料有利於提高製備的效率，提高制的產品的質量。

本發明的礦渣為細度1500-2000目的高爐水渣和1500-2000目的轉爐鋼渣中的任意一種或者兩種的混合物，該步驟有利於提高材料的利用率，並且簡化製備操作。

本發明不僅保持了現有的多孔材料發泡孔徑均勻、導熱係數低、固化速度快、生產效率高成本低廉、原材料來源廣泛的優點，並能吸收及釋放能量，真正能達到節能環保的效果，彌補同類材料中存在的不足，並且是具有防火、耐久、相變儲能的材料。

具體實施方式

實施例1

一種新型節能儲能材料，包括以下重量份的原料：

基料：水玻璃20份、礦渣50份、粉煤灰10份、偏高嶺土20份、聚丙烯纖維10份、可再分散乳膠粉22份、相變微膠囊25份；

複合劑：雙氧水28份、水40份、穩泡劑31份、動物性助劑11份。

水玻璃為工業水玻璃經過改性所得的高活性水玻璃，模數為2.2，波美度為40，該材料有利於提高製備的效率，提高制的產品的質量。

礦渣為細度1500目的高爐水渣，該步驟有利於提高材料的利用率，並且簡化製備操作。

偏高嶺土為細度1000目的高嶺土原礦在900℃環境中煅燒6h所得的粉體。

聚丙烯纖維為0.3cm長度的高強聚丙烯束狀纖維，該長度下的纖維強度較高，有利於提高材料的韌性。

穩泡劑為椰油脂肪酸二乙醇醯胺和椰油脂肪酸單乙醇醯胺的混合物。

動物性劑為動物性發泡劑與水按照重量比1:100稀釋的溶液。

一種新型節能儲能材料的製備方法，包括以下步驟：

一、將基料中除水玻璃外的各組成成分混合均勻成粉體料；

二、將混合均勻的粉體料與水玻璃混合，然後攪拌均勻，得到基料；

三、取複合劑的原料混合均勻得到複合劑；

四、將複合劑加入基料中，混合攪拌均勻後澆注成型，經室溫條件下養護即可。

實施例2

一種新型節能儲能材料，包括以下重量份的原料：

基料：水玻璃20份、礦渣20份、粉煤灰10份、偏高嶺土10份、聚丙烯纖維10份、可再分散乳膠粉13份、相變微膠囊25份；

複合劑：雙氧水20份、水40份、穩泡劑31份、動物性助劑15份。

水玻璃為工業水玻璃經過改性所得的高活性水玻璃，模數為2.2，波美度為40，該材料有利於提高製備的效率，提高制的產品的質量。

礦渣為細度1500目的轉爐鋼渣，該步驟有利於提高材料的利用率，並且簡化製備操作。

偏高嶺土為細度1000目水洗後的高嶺土在660℃環境中煅燒6h所得的粉體。

聚丙烯纖維為1.4cm長度的高強聚丙烯束狀纖維，該長度下的纖維強度較高，有利於提高材料的韌性。

穩泡劑為十二烷基甜菜鹼和椰油脂肪酸單乙醇醯胺的混合物。

動物性劑為動物性發泡劑與水按照重量比1:170稀釋的溶液。

一種新型節能儲能材料的製備方法，包括以下步驟：

一、將基料中除水玻璃外的各組成成分混合均勻成粉體料；

二、將混合均勻的粉體料與水玻璃混合，然後攪拌均勻，得到基料；

三、取複合劑的原料混合均勻得到複合劑；

四、將複合劑加入基料中，混合攪拌均勻後澆注成型，經室溫條件下養護即可。

實施例3

一種新型節能儲能材料，包括以下重量份的原料：

基料：水玻璃20份、礦渣20份、粉煤灰10份、偏高嶺土10份、聚丙烯纖維10份、可再分散乳膠粉13份、相變微膠囊25份；

複合劑：雙氧水20份、水40份、穩泡劑25份、動物性助劑11份。

水玻璃為工業水玻璃經過改性所得的高活性水玻璃，模數為2.0，波美度為40，該材料有利於提高製備的效率，提高制的產品的質量。

礦渣為細度1500目的高爐水渣和1500目的轉爐鋼渣中的混合物，該步驟有利於提高材料的利用率，並且簡化製備操作。

偏高嶺土為細度1000目水洗後的高嶺土在900℃環境中煅燒6h所得的粉體。

聚丙烯纖維為0.3cm長度的高強聚丙烯束狀纖維，該長度下的纖維強度較高，有利於提高材料的韌性。

穩泡劑為十二烷基甜菜鹼、椰油脂肪酸二乙醇醯胺和椰油脂肪酸單乙醇醯胺的混合物。

動物性劑為動物性發泡劑與水按照重量比1:170稀釋的溶液。

一種新型節能儲能材料的製備方法，包括以下步驟：

一、將基料中除水玻璃外的各組成成分混合均勻成粉體料；

二、將混合均勻的粉體料與水玻璃混合，然後攪拌均勻，得到基料；

三、取複合劑的原料混合均勻得到複合劑；

四、將複合劑加入基料中，混合攪拌均勻後澆注成型，經室溫條件下養護即可。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。