[发明专利]一种耐水型秸秆纤维增强的相变储热石膏墙板

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种耐水型秸秆纤维增强的相变储热石膏墙板。

背景技术

随着人类生活水平的提高，环保意识的增强，能源危机的逼近，建筑节能日益受到人们的关注。现代建筑向高层发展，普遍采用轻质材料（轻质石膏板、轻质水泥复合板等）作为围护结构，但普通轻质材料的热容小，导致室内温度波动较大，这不仅造成室内热环境不舒适，而且空调负荷增加，建筑能耗上升。通过向轻质墙材（石膏墙板）中加入相变储热材料，制成具有较高热容的轻质建材，以增加房屋的热惰性，降低室内环境温度波动，提高热舒适度。

研究较多且可行的相变储热材料是固-液相变储热材料，就是利用固-液相变过程储存和释放热能的材料，存在但其在实际使用中封装的问题。目前，以聚合物为外部膜材，相变材料为芯材的微胶囊技术，能很好地解决该问题，但是选用合适的外部膜材和相变材料，是由一大挑战。

另外，石膏轻质墙板作为一种新型建筑材料在现代建筑中受到广泛的应用。然而，要将相变储热材料加入石膏轻质墙板，还要解决石膏轻质墙板的耐水性差和抗折性较差两大问题，因此有必要选用一种合适的憎水剂和增韧材料。

发明内容

本发明克服现有技术中的不足，提供一种耐水型秸秆纤维增强的相变储热石膏墙板，其具有双重防水性能、高抗渗性能、自愈修复能力、耐高水压能力和快速修补裂缝能力，并且生产工艺简单，成本低廉，绿色环保，与混凝土同寿命。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种耐水型秸秆纤维增强的相变储热石膏墙板，由以下原材料按照重量百分比配制而成：

石膏胶凝材料 20 ~ 60%

相变储热微胶囊 10 ~ 25%

复合憎水剂 1 ~ 7%

矿物微粉 25 ~ 55%

秸秆纤维 0.1 ~ 0.6%

粘结剂 0.8 ~1.5%

激发剂 1 ~ 5%

减水剂 0.2 ~ 1.5%。

优选的，所述石膏胶凝材料为脱硫石膏、磷石膏、建筑石膏中至少一种。

优选的，所述相变储热微胶囊包括相变材料和外部膜材，相变材料按重量份计为75%正十六烷和25%新戊二醇，外部膜材为玉米朊和秸秆纤维。

优选的，所述复合憎水剂包括二甲基环体硅氧烷、聚甘油脂肪酸酯和丙烯酸酯共聚物。

优选的，所述矿物微粉为铁尾矿渣微粉、高炉矿渣微粉或铅锌尾矿渣微粉。

优选的，所述秸秆纤维的长度为0.5~3mm，密度为300~550 kg/m³。

优选的，所述粘结剂为苯乙烯与丁二烯共聚胶粉；所述激发剂为菱镁水泥或硫铝酸盐水泥。

优选的，所述减水剂为液状脂肪族羟基磺酸盐减水剂。

一种耐水型秸秆纤维增强的相变储热石膏墙板的制备方法，包括以下步骤：

1）先将石膏胶凝材料、矿物微粉、秸秆纤维和激发剂加入反应釜中并加水拌合均匀得到物料A；

2）依次将相变储热微胶囊、复合憎水剂、粘结剂、减水剂加入反应釜中再搅拌得到物料B；

3）通过注浆泵将反应釜中物料B直接注入内表面带有纤维水泥板的模具中，即制成相变储热石膏墙板。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明所述的耐水型秸秆纤维增强的相变储热石膏墙板，具有强度高、防水性优异、隔音保温、高韧性等特点，2h的吸水率小于3%，适于潮湿环境下工作，各项性能均满足建筑用石膏墙板的要求，生产工艺简单，安装施工方便，成本低廉，绿色环保。

（2）本发明所含的相变材料的相变温度在22~24℃之间，属于人体的舒适温度，由于相变物质在其物相变化过程中，可以从环境吸收或放出大量热量，同时保持温度不变，可以多次重复使用等优点，不仅可以提高墙体的保温能力，节省采暖能耗，而且可以减小墙体自重，使墙体变薄，增加房屋的有效使用面积， 因而具有广阔的应用前景。

（3）本发明所含的由二甲基环体硅氧烷、聚甘油脂肪酸酯和丙烯酸酯共聚物组成的复合憎水剂，防水效果好，掺量小，不仅可以有效地形成憎水膜，而且强度、粘结性、软化系数等均有很大的提高。

（4）利用秸秆纤维有良好的抵抗拉伸变形能力，比重较轻，使防水涂料更有韧性，而且我国具有丰富的秸秆资源，能节约大量资源，有利于人类的生存环境。

（5）本发明所含的激发剂会极大地提高产品的强度、耐磨、耐高低温等。

（6）本发明所含的粘结剂为苯乙烯与丁二烯共聚胶粉，材料的韧性和稳定性很强，可提高石膏墙板的强度、抗冻和憎水性，降低吸水率。