一种保温材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发涉及一种保温材料及其制备方法及使用方法，确切讲本发明涉及一种具有相变储能功能的，特别是用作外墙保温的材料，以及这种材料的制备方法和使用方法。
【背景技术】
[0002]建筑能耗一直在能源消耗中占有很大比重，部分发达国家全社会总能耗的40%都用于建筑能耗，而在我国社会总能耗的28%左右用于建筑能耗。因此，建筑节能对于我国的能源安全尤为重要，建筑节能势在必行。墙体在传热过程中引起的热量损失是影响墙体是否保温的主要因素。现阶段，在建筑物外墙设置保温材料已经被普遍采用了，例如在外墙外设置保温的泡沫材料等。
[0003]中国发明专利申请2014107653282和2014107653193分别公开了一种硫铝酸盐发泡水泥，所述发泡水泥由以下质量份数的各组分组成:硫铝酸盐水泥42-45份，蛭石5-10份，粘土 1-1.5份，粉煤灰8-10份，聚丙烯纤维0.3-0.5份，pp纤维0.1-0.3份，硬脂酸钙0.8-1.0份，浓度35%的双氧水2.5-2.8份，锂基固化剂3_6份，水42-46份，形成一种可作为外墙保温的发泡水泥保温板。
[0004]相变储能材料是一类新型的保温储能材料，它是利用相变材料的相变潜热进行能量储存的一项新型环保节能技术。相变材料在相变物理状态发生变化的过程中，与外界环境进行热量交换，但是同时材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，从而可以达到控制周围环境温度和节能的目的。这类材料的研制是当前的一个热点。目前，国内外研制的固一液相变材料主要是无机水合盐类或有机类相变材料。
[0005]无机水合盐具有较大的相变潜热和固定的相变温度，是一种重要的中低温相变材料，主要包括结晶水合盐类、熔融盐类、金属或合金类等。结晶水合盐包括了近70种相变材料，相变温度从几摄氏度到100多摄氏度。该类相变材料的优点包括导热系数高、相变潜热大、相变过程体积变化小、价廉等。但是，这类相变材料在使用过程中容易出现“过冷”和“相分离”现象。如果使用在建筑物外墙，则易被雨水带走流失。
[0006]常用的有机类相变材料包括高级脂肪烃类、醇类、脂肪酸或其酯或盐类、芳香酮类、芳香烃类、氟利昂类、酰胺类、多羟基碳酸类和高分子类等。有机类相变材料的优点是固体成型较好、一般无过冷和相分离、腐蚀性较小、长期使用性能稳定等，但相变潜热较小，易燃。
[0007]相变材料在建筑中使用，主要是通过向普通建筑材料中加入相变材料，制成具有较高热容量的轻质建筑材料，称之为相变储能建筑材料。相变材料在建筑中使用，可以充分利用太阳能、季节温差等可再生能源，降低建筑物的环境温度波动、减少能源消耗和提供健康舒适的室内环境。
【发明内容】
[0008]本发明提供一种相变储能复合材料，特别是一种可应用于建筑物外墙的相变储能复合保温材料，同时本发明还提供这种材料的制备方法和这种材料的方法。
[0009]本发明的这种保温材料中有硬脂酸盐与载体，具体讲，本发明的保温材料包括有硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、硬脂酸盐和作为载体的质轻多空的无机材料，其中的硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯和硬脂酸盐负载于多孔载体的孔隙内。
[0010]本发明的保温材料中:硬脂酸甲酯:硬脂酸乙酯:硬脂酸钙质量比为(0~3):(0~3):(O?3)，所用的载体是蛭石或珍珠岩，所载体为蛭石时硬脂酸甲酯加硬脂酸乙酯加硬脂酸钙的质量和与蛭石质量比为(10-30): (90-70);所用的载体是珍珠岩时硬脂酸甲酯加硬脂酸乙酯加硬脂酸钙的质量和与珍珠岩质量比为(10-50): (50-60)。
[0011]优选的本发明的保温材料中所用的载体为蛭石时，其中:硬脂酸甲酯:硬脂酸乙酯:硬脂酸钙质量比为1:1:0.5，硬脂酸甲酯加硬脂酸乙酯加硬脂酸钙的质量和:蛭石的质量比为20:80;或者载体为珍珠岩时，其中的硬脂酸甲酯:硬脂酸乙酯:硬脂酸钙质量比为2:1:
0.5，硬脂酸甲酯加硬脂酸乙酯加硬脂酸钙的质量和:珍珠岩质量比为55:45。
[0012]本发明的保温材料的制备方法是:将硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯和硬脂酸钙在熔融态充分搅拌混匀，再在其中加入载体，然后施加0.5-1.0兆帕负压，同时继续充分搅拌，使硬脂酸脂和盐被吸附于载体孔隙中，得到所述的保温材料。
[0013]本发明的保温材料的优选制备方法是:将载体加热到70-80°C，同时抽真空使系统保持0.5-0.6兆帕负压20min，然后停止抽真空，在载体中缓慢加入熔融化的硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯和硬脂酸钙混合物，停止进料，抽真空并保持0.9-1.0兆帕的负压，同时进行充分搅拌、保温30min，然后冷却，得到所述的保温材料。本发明采用两次抽真空操作，可使载体对硬脂酸酯及盐的吸附量最大化，且有最大的吸附致密性。
[0014]本发明的保温材料的使用方法是:先在墙壁上批抹上普通水泥浆作为内层，再批抹其中含有保温材料的作为中间层，然后再在中间层外批抹普通水泥浆作为外层，其中保温材料的混合浆中的保温材料:水泥:水的质量比为1:1?1.25:1?3。
[0015]本发明的这种相变储能复合保温材料具有相变潜热大，相变过程形态稳定，相变点接近25°C，成本低廉，无毒无泄漏，环境友好等特点。经在建筑物外墙附加本发明的保温材料后，可有效地控温调温，在符合建筑物强度要求的同时满足节能环保的深度要求。
[0016]本发明的保温材料所使用的载体优选为质轻多孔的无机材料，例如，蛭石，珍珠岩，漂珠。这类质轻多孔的无机材料有着优良的孔隙率，可吸附自重3-5倍的液体而不渗出，并且强度好，来源广泛。采用本发明的负载方法后，可将熔融态的硬脂酸酯和硬脂酸盐填吸附填充于多孔材料的孔隙中，同时可以利用多孔材料孔隙壁的吸附力和多孔材料本身的强度，使得相变材料在吸放热过程中不渗漏，因此本发明的定型材料不会因体积变化而开裂。
[0017]采用本发明的材料的建筑物外墙，其与相变储能材料之间的吸附相容性非常好，不脱落，不裂缝和不掉皮现象，且抗压可达到I.2兆帕?1.7兆帕。完全可以符合有关标准要求。
[0018]本发明的优点在于，相变材料的成本低廉，其相变点接近室温，相变潜热大，保温效果优异，并且实际操作简便易行。
【附图说明】
[0019]图1为硬脂酸乙酯2.037克和硬脂酸甲酯4.074克以及珍珠岩5克混合的材料的DSC测试图。图2为硬脂酸乙酯和硬脂酸甲酯各0.625克以及蛭石5克混合的材料的DSC测试图。
【具体实施方式】
以下结合实施例对本发明进行进一步解说。
[0020]一、材料制备实施例
按硬脂酸甲酯:硬脂酸乙酯:硬脂酸钙质量比为(O?3):(0~3):(0?3)称取相变各材料及载体，将硬脂酸甲酯:硬脂