[发明专利]一种相变蓄热木塑复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种相变蓄热木塑复合材料，以包括如下重量百分比的成分为原料制备而成：木质纤维材料粉末25～40％，聚合物材料粉末45～60％，相变材料5～25％，多孔性材料粉末1～10％。本发明进一步提供了所述相变蓄热木塑复合材料的制备方法，包括：(1)在真空条件下将多孔性材料粉末与熔融的相变材料充分搅拌混合，得定型相变材料；(2)将所述定型相变材料与干燥的木质纤维材料粉末以及聚合物材料粉末充分搅拌混合，得混合材料；(3)将所述混合材料挤出，压制定型，即得。本发明提供的木塑复合材料工艺简单且成本较低，具有良好的蓄热性能，作为一种绿色可循环材料可用于室内温度的调节，可起到节约能源的效果。

技术领域

本发明涉及相变材料和木塑复合材料领域，具体涉及一种相变蓄热木塑复合材料及其制备方法。

背景技术

相变材料由于在相变过程中能够吸收或释放大量的热，已经被广泛的应用于建筑节能领域。目前最常见的相变材料包括石蜡、正十二烷醇和硬脂酸等有机材料，它们具有无腐蚀性、化学性质稳定、相变潜热大等优点，但在相变过程中也存在体积变化大和易泄漏等缺点，大大影响了其实际应用。

为了解决泄漏问题，现有技术最常见的方法是采取微胶囊包覆、多孔性材料吸附和特制容器盛装。然而对于目前的相变材料定型方法而言，制备微胶囊工艺较为复杂，不适合进行大批量的工业生产；用特制容器盛装，耗费资源较大，同时大部分容器导热效率不高；采用多孔性材料吸附，虽然方法简单，成本也较低，但由于多孔性材料的半封闭性，在使用过程中还是存在泄漏及使用寿命短等问题。

木塑复合材料作为一类以木粉或木纤维为填料，以热塑性树脂为基体，通过挤出或热压成型而制备的复合材料，已经被广泛的应用于家具、建筑、包装运输、室外景观等领域。在相变材料的利用方面，现有技术公开了一种具有凹槽结构的木塑复合材料，并利用十水硫酸钠为相变材料，经活性炭吸附后填充于凹槽中，制成了具有恒温隔热作用的木塑型材。但现有技术加入相变材料的方式较为简单，只是利用特殊制造的具有中空或凹槽结构的木塑型材，将相变材料进行简单的填充，这不仅对木塑复合材料的制备提出了较高的要求，同时简单的填充导致材料的导热性能较差，影响了热量的传递。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种具有相变蓄热能力的新型木塑复合材料。

具体而言，本发明提供的相变蓄热木塑复合材料，以包括如下重量百分比的成分为原料制备而成：木质纤维材料粉末25～40％，聚合物材料粉末45～60％，相变材料5～25％，多孔性材料粉末1～10％。

优选地，以包括如下重量百分比的成分为原料制备而成：木质纤维材料粉末29～37％，聚合物材料粉末47～56％，相变材料5～20％，多孔性材料粉末1.5～6％。

更优选地，以包括如下重量百分比的成分为原料制备而成：木质纤维材料粉末31～34％，聚合物材料粉末47～49％，相变材料16～19％，多孔性材料粉末1.5～2.5％。

本发明所述木质纤维材料粉末是指以木质纤维材料为原料加工成的粉末。所述木质纤维材料为本领域常规材料，如木材、农作物秸秆、稻壳等。为了与其它材料发挥更好的协同作用，所述木质纤维材料粉末优选为木材加工成的粉末(简称木粉)。

本发明所述聚合物材料粉末是指以聚合物材料为原料加工成的粉末。所述聚合物材料为本领域常规材料，如聚乙烯、聚丙烯等。为了减少制备过程中相变材料的蒸发损失，所述聚合物材料粉末优选为高密度聚乙烯粉末。

本发明所述相变材料为本领域常规材料，如石蜡、硬脂酸等。为了满足实际需要，所述相变材料的相变温度优选为22～28℃。为了与其它材料发挥更好的协同作用，所述聚合物材料粉末优选为石蜡。

本发明所述多孔性材料粉末是指以多孔性材料为原料加工成的粉末。所述多孔性材料为本领域常规材料，如膨胀石墨、膨胀蛭石、硅藻土等。为了与其它材料发挥更好的协同作用，所述聚合物材料粉末优选为膨胀石墨粉末。