[发明专利]一种储能变色建筑膜材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，特别是涉及一种储能变色建筑膜材料的制备方法。

背景技术

近年来，随着能源危机的不断加剧，建筑节能备受关注；同时经济的发展和社会的进步，人们对工作及居住环境要求的不断提高，对室内环境的舒适度要求越来越高，因此，要求建筑材料的多功能化、智能化、绿色节能已经成为建筑材料发展的新趋势。相变材料微胶囊应用于建筑材料中，赋予建筑物自动调温功能，减少环境温度对室内引起的温度波动，提高室内的舒适度，减少空调的使用时间和采暖设施的启动，从而减少建筑物的能耗，起到节约能源的作用。

建筑膜材料是一种新型的柔性建筑材料，从根本克服了传统结构在大跨度建筑上无法实现的困难，创造出巨大的无遮挡可视空间，有效地增加空间使用面积，并能够根据建筑师的设计需要任意形成具有一定刚度的稳定曲面，造型自由、柔美，且膜结构建筑中所有材料的加工和制作均在工厂内完成，有效减少现场施工时间等等。鉴于膜结构材料的优势，近年来得到了快速发展，如奥运会场馆的鸟巢、水立方等均为膜结构建筑，在上海世博会上，膜结构建筑更是受到设计师的青睐。建筑膜材料是将性能优异高分子涂层胶均匀地涂覆于基材(多为高强低伸的纺织品)上或将高分子薄膜与基材复合而制成。如果采用特殊技术将储能微胶囊、变色颜料与高分子涂层胶共混，制备具有自动调温、变色功能的建筑膜材料，不仅可以减少空调、暖气的能耗，而且赋予膜结构建筑更好的艺术展现。但从目前的报道中，尚未发现有调温变色建筑膜材料的制备方法的报道。

储能材料是一种高相变焓的物质，当外界环境温度逐渐升高，达到物质的相变温度时，物质由固态变为液态，此时吸收环境热量，而其包被的空间温度升高减缓，反之当外界温度逐渐降低达到储能材料的相变点时，物质由液态转变为固态，放出热量，使其包被的空间温度降低减缓。目前，国内外在节能建筑材料中使用储能材料的做法是：将储能相变材料直接混入或制成微胶囊后混入混凝土、石膏板等建材中，以使建筑物获得储能调温功能。将储能材料添加到这些传统的建筑材料中技术相对简单。现有的将储能微胶囊应用在涂层织物上的方法是：将其加入到水性PA(聚丙烯酸酯)、PU(聚氨酯)中制成涂层胶，然后将涂层胶涂布在作为基布的纺织品表面而形成涂层材料，由此制备出服用调温织物。由于水性PA、PU是水分散体系，因此容易按常规的工艺技术将储能微胶囊添加至胶中而制成涂层胶，并进行涂层加工。

此外，由于膜结构建筑具有的艺术属性，常作为城市标志性的建筑，如果赋予膜材料变色功能，使建筑物在外界某些条件变化时呈现出不同的颜色，即成为变色建筑，增加城市的神奇色彩，装饰和美化环境。

聚氯乙烯(PVC)是一种高分子材料，其具有不易被酸、碱腐蚀，机械强度及电绝缘性良好等优点，因此适于用在建筑材料中。若采用PVC作为涂层胶，共混储能微胶囊和变色颜料制成PVC高分子涂层胶，涂覆在基材的表面而制成建筑膜材料，使建筑物既具有智能调温功能，同时在外界某些条件变化时呈现出不同的颜色，即成为变色建筑，无疑会增加城市的神奇色彩，装饰和美化环境。但是，由于储能微胶囊、变色颜料在PVC体系中易聚集团聚，而且体系中不含水，因此采用现有的PVC建筑膜材料制备技术不能将储能微胶囊及变色颜料均匀地分散于PVC涂层胶中，所以制备出的储能变色建筑膜材料调温性、颜色均匀性差，而且膜外观不是均一透明的，并形成膜强力的弱点；另外，由于储能微胶囊及变色颜料微粒子的加入，改变了PVC所形成的涂层与基布间的粘结界面，结果导致涂层与基布之间的粘结强度下降，因而不能满足实际应用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能够使储能微胶囊和变色颜料在高分子涂层胶中均匀分散，并且建筑膜材料变色均匀，同时涂层与基布之间粘结牢度高的储能变色建筑膜材料的制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供的储能变色建筑膜材料的制备方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)将PVC粉体和增塑剂以100∶60～90的重量比混合均匀而制成PVC预浸胶；

2)将基布浸轧上述PVC预浸胶，然后在80℃的温度下预烘干而制成半制品；

3)将由PVC粉体、增塑剂、碳酸钙、热稳定剂、光稳定剂、储能微胶囊和变色颜料以100∶40～70∶1.0～10.0∶0.2～2.0∶0.2～2.0∶8～30∶0.2～15重量比组成的PVC高分子涂层胶涂覆在上述半制品的表面，然后在80℃的温度下预烘干，之后在160℃的温度下烘焙5min，由此制成储能变色建筑膜材料。