專利名稱：一種提高節(jié)能效率的相變儲(chǔ)能石膏板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以建筑石膏與復(fù)合相變材料為主的提高節(jié)能效率的相變儲(chǔ)能石膏板及其制備方法。
背景技術(shù)：
復(fù)合相變材料指能被利用其在物態(tài)變化時(shí)所吸收(放出)的大量熱量用于能量?jī)?chǔ)存的材料，簡(jiǎn)單地講是指那些在固-液相變時(shí)，儲(chǔ)能密度高、性能穩(wěn)定、相變溫度合適和性價(jià)比優(yōu)良、能夠用于相變儲(chǔ)能技術(shù)的材料。最簡(jiǎn)單的復(fù)合相變材料如石蠟，就能夠在從液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)(或固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài))時(shí)，儲(chǔ)存相變能。相變材料在建筑領(lǐng)域的目前應(yīng)用主要有:在普通建筑材料中加入相變材料，利用這種材料制成建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)來(lái)降低建筑物室內(nèi)的溫度波動(dòng)，提高舒適度，并可以降低建筑物的采暖和制冷成本；另外，在保溫材料中加入相變材料，同樣達(dá)到節(jié)能控溫的目的，其節(jié)能效果十分顯著。石膏板是一種用量大、用途廣的常用建筑材料，大量用于室內(nèi)隔斷、裝飾墻等，但普通石膏板沒有調(diào)節(jié)溫度等功能。如果把建筑石膏與復(fù)合相變材料CPCM(Composite PhaseChange Materials)結(jié)合制作的相變儲(chǔ)能石膏板,則能夠在溫度較高時(shí)吸收熱量,在溫度較低時(shí)釋放熱量，從而很好地維持室內(nèi)溫度的平衡，減小其受室外溫度波動(dòng)的影響，提高室內(nèi)環(huán)境的舒適性，減少空調(diào)等溫度調(diào)節(jié)設(shè)備的使用，提高節(jié)能的效率。該項(xiàng)技術(shù)是本領(lǐng)域的一項(xiàng)突破和創(chuàng)新。然而，由于CPCM本身成顆粒狀態(tài)，與石膏不能反應(yīng)、導(dǎo)致其與石膏板基體的黏聚性較差，無(wú)法形成粘結(jié)強(qiáng)度，使摻加CPCM的相變石膏板強(qiáng)度較低；同時(shí)，由于石膏板的孔隙率大，吸濕性強(qiáng)，在長(zhǎng)期使用過(guò)程中容易因含水率變化而導(dǎo)致相變石膏板的導(dǎo)熱系數(shù)不穩(wěn)定，降低相變儲(chǔ)能石膏板對(duì)溫度的調(diào)節(jié)作用；另外，由于石膏板基體的導(dǎo)熱系數(shù)較低，無(wú)法使熱流迅速傳導(dǎo)到CPCM顆粒，使其相變轉(zhuǎn)化較慢，儲(chǔ)能效率得不到充分發(fā)揮。針對(duì)上述問(wèn)題 ，本發(fā)明提出了一種提高節(jié)能效率的相變儲(chǔ)能石膏板及其制備方法，通過(guò)摻加羧甲基纖維素鈉提高CPCM顆粒與石膏板基體的黏聚性，進(jìn)而提高石膏板的強(qiáng)度；通過(guò)表面噴涂甲基含氫硅油乳液提高石膏板的抗水性；通過(guò)摻加鋼纖維，提高石膏板基體的抗壓抗折強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)，充分發(fā)揮CPCM的相變能力。通過(guò)上述措施，進(jìn)而得到高節(jié)能效率的相變儲(chǔ)能石膏板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)相變儲(chǔ)能石膏板強(qiáng)度低，吸濕性強(qiáng)、傳熱效率低等缺點(diǎn)，提出一種提高強(qiáng)度、耐久性和節(jié)能效率的新型相變儲(chǔ)能石膏板及其制備方法，其原料容易獲得，制作工藝簡(jiǎn)單，且節(jié)能效果顯著。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:一種提高節(jié)能效率的相變儲(chǔ)能石膏板及其制備，其特征在于，各種原料組分及含量如下(均按重量百分比計(jì)):建筑石膏65%-85% 復(fù)合相變材料(CPCM)13%-33% 鋼纖維0.5%-2% 羧甲基纖維素鈉1%-3% 聚羧酸減水劑0.1%-0.8%上述各種材料的品質(zhì)指標(biāo)要求如下:I)建筑石膏CaSO4.(H2O)a5含量彡65%，初凝時(shí)間彡5min，終凝時(shí)間彡25min，細(xì)度(0.2mm篩孔篩余)(5%。2)復(fù)合相變材料相變溫度區(qū)間為17°C -25°C，相變潛熱彡85J/g，容重彡0.7g/
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cm ο 3)鋼纖維長(zhǎng)度< 1.5mm,直徑< 0.15mm。4)羧甲基纖維素鈉的取代度(DS)為0.7-0.8。5)聚羧酸減水劑為固體或液體均可，減水率> 18%。石膏板制備方法的特征在于:將羧甲基纖維素鈉置于研磨機(jī)中研磨得到粉料，比表面積達(dá)到400-500m2/kg。然后與建筑石膏、CPCM按比例混合均勻，攪拌過(guò)程中均勻撒入鋼纖維。最后將上述材料、水和聚羧酸減水劑按比例放入攪拌容器中攪拌，待攪拌均勻后澆注成型。試件養(yǎng)護(hù)烘干后，在其表面均勻噴涂甲基含氫硅油乳液進(jìn)行防水處理后即可得該產(chǎn)品ο本發(fā)明不燃、無(wú)毒無(wú)害，可用作室內(nèi)外吊頂和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱層，適用范圍廣，可降低保溫隔熱石膏板的厚度，更有效地提高室內(nèi)環(huán)境的舒適性，提高節(jié)能效率。同時(shí)，本發(fā)明相變儲(chǔ)能石膏板各項(xiàng)指標(biāo)符合《建筑石膏》(GBT 9776-2008)中的理化性能要求，其中石膏板的含水率小于0.5%, 2h抗壓強(qiáng)度大于6.5MPa,抗折強(qiáng)度大于4MPa。本發(fā)明可顯著提高室內(nèi)環(huán)境的節(jié)能效率，具有較高的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的事實(shí)和保護(hù)范圍不局限于下述實(shí)施例。具體實(shí)施例中所用復(fù)合相變材料的成分包括沈陽(yáng)蠟化廠產(chǎn)的石蠟(碳鏈長(zhǎng)度C12 — C18)、赤蘚糖醇和聚乙烯醇。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室不同的配比組合實(shí)現(xiàn)復(fù)合相變材料不同的相變潛熱和相變溫度。石膏板的各種原材料組成如表I所示:表I石膏板的組成材料配合比
權(quán)利要求
1.一種提高節(jié)能效率的相變儲(chǔ)能石膏板，其特征在于:各原料組分及含量按重量百分比計(jì)為:建筑石膏65%-85%，復(fù)合相變材料CPCM13%-33%，鋼纖維0.5%_2%，羧甲基纖維素鈉1%-3%，聚羧酸減水劑0.1%-0.8%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高節(jié)能效率的相變儲(chǔ)能石膏板，其特征在于:所述建筑石膏CaSO4.(H2O)a5含量彡65%，初凝時(shí)間彡5min，終凝時(shí)間彡25min，細(xì)度彡5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高節(jié)能效率的相變儲(chǔ)能石膏板，其特征在于:所述復(fù)合相變材料相變溫度區(qū)間為17°C _25°C，相變潛熱彡85J/g，容重彡0.7g/cm3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高節(jié)能效率的相變儲(chǔ)能石膏板，其特征在于:所述鋼纖維長(zhǎng)度< 1.5mm,直徑< 0.15mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高節(jié)能效率的相變儲(chǔ)能石膏板，其特征在于:所述羧甲基纖維素鈉的取代度DS為0.7-0.8。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高節(jié)能效率的相變儲(chǔ)能石膏板，其特征在于:所述聚羧酸減水劑為固體或液體，減水率> 18%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的一種提高節(jié)能效率的相變儲(chǔ)能石膏板的制備方法，其特征在于:將羧甲基纖維素鈉置于研磨機(jī)中研磨得到粉料，比表面積達(dá)到400-500m2/kg ;然后與建筑石膏、復(fù)合相變材料CPCM按比例混合均勻，攪拌過(guò)程中均勻撒入鋼纖維；最后將上述材料、水和聚羧 酸減水劑按比例放入攪拌容器中攪拌，待攪拌均勻后澆注成型；試件養(yǎng)護(hù)烘干后，在其表面均勻噴涂甲基含氫硅油乳液即可得該產(chǎn)品。
全文摘要
一種提高節(jié)能效率的相變儲(chǔ)能石膏板及其制備方法屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。各原料組分及含量按重量百分比計(jì)為建筑石膏65%-85%，復(fù)合相變材料CPCM13%-33%，鋼纖維0.5%-2%，羧甲基纖維素鈉1%-3%，聚羧酸減水劑0.1%-0.8%。將羧甲基纖維素鈉置于研磨機(jī)中研磨得到粉料，比表面積達(dá)到400-500m2/kg；然后與建筑石膏、復(fù)合相變材料CPCM按比例混合均勻，攪拌過(guò)程中均勻撒入鋼纖維；最后將上述材料、水和聚羧酸減水劑按比例放入攪拌容器中攪拌，待攪拌均勻后澆注成型；試件養(yǎng)護(hù)烘干后，在其表面均勻噴涂甲基含氫硅油乳液即可得該產(chǎn)品。本發(fā)明提出一種提高強(qiáng)度、耐久性和節(jié)能效率的新型相變儲(chǔ)能石膏板及其制備方法，其原料容易獲得，制作工藝簡(jiǎn)單，且節(jié)能效果顯著。
文檔編號(hào)C04B41/49GK103232213SQ20131011820
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月7日
發(fā)明者秦憲明, 鮑振洲, 李悅, 彭鵬飛, 謝靜超, 陳飛 申請(qǐng)人:廈門市宏業(yè)工程建設(shè)技術(shù)有限公司