[发明专利]相变蓄热保温材料及制备方法

说明书

本发明提供一种相变蓄热保温材料，包括：多孔无机定型材料；填充于所述多孔无机定型材料的液‑固相变材料；封装于所述多孔无机定型材料的高效成膜包封材料。其针对现有相变材料热稳定性的不足，特别是在长期随着环境温度反复变化而发生反复相转变的条件下易发生泄漏而导致热稳定性降低，提出使用多孔无机定型材料为基础载体封装液‑固相变材料，高效成膜封装材料为覆膜材料进行二次包封，所制备的定型相变材料的热稳定性好，并获得防渗漏效果。另外，本发明同时提供上述相变蓄热保温材料制备方法。

技术领域

本发明涉及了中低温领域用定型相变蓄热材料，具体涉及相变蓄热保温材料及其制备方法。

背景技术

相变材料(Phase Change Material，PCM)是指随着外界环境温度条件的变化，发生物理相态的变化，并从环境中自动吸/放热能的材料。当环境温度不断升高，超过材料的相变温度时，相变材料发生相变反应并从环境中吸收热量；当环境温度降至相变温度以下，相变材料发生相变反应向环境中释放热量，从而达到控温、储能的作用。

按照相变过程中材料形态变化的不同，相变储能材料可分为为固-固相变﹑固-液相变﹑液-气相变和固-气相变四大类。液-气相变和固-气相变在相变过程中产生大量的气体，相变材料体积波动比较大，流动性大，易发生渗漏现象，使用范围具有很大的局限性，一般应用较多的是液-固相变材料。有机类液-固相变材料不易发生相分离及过冷现象，但达到液-固相变温度时易泄露。石蜡具有很理想的熔解热，相变潜热大，价格低廉，无过冷现象，可通过不同型号石蜡之间的复配调节相变温度范围，是理想的液-固相变材料。

为解决单独的相变材料在使用的过程中往往会发生挥发、渗漏、析出等问题，通常会采用相变材料和无机载体基质材料有机结合的方式制备定形相变材料，不仅可有效预防相变材料的渗漏，还有利于实际工程应用。常用的无机多孔材料主要有膨胀石墨、介孔二氧化硅、膨胀珍珠岩、蛭石等，制备工艺简单，基体材料价格低廉，投入成本较少，适合工程上的大批量生产。膨胀珍珠岩是一种公认的优质保温隔热材料，一般呈白色或浅白色，由酸性火山珍珠岩破碎、筛分、预热并在1400℃以上的高温条件下延时烧结而成，呈颗粒状。膨胀珍珠岩具有无毒、无味、阻燃、不腐蚀、耐酸碱、保温隔热、隔音等特性，内部呈蜂窝状多孔结构；膨胀珍珠岩内部孔隙结构呈均匀分布的蜂窝状，大部分均与表面连通。可通过物理吸附的方式，使石蜡充分填充于膨胀珍珠岩内部的孔结构中，可有效发挥相变材料在建筑领域蓄热保温节能的作用。但是，在建筑结构的实际使用过程中，是处于一个反复升温降温的过程，相变材料也反复地在液态和固态之间进行转换，为保障相变保温材料在建筑结构中的使用寿命及大规模推广应用，其热稳定性和防渗漏及其重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种相变蓄热保温材料及其制备方法。其针对现有相变材料热稳定性的的不足，特别是在长期随着环境温度反复变化而发生反复相转变的条件下易发生泄漏而导致热稳定性降低，提出使用多孔无机定型材料为基础载体封装液-固相变材料，高效成膜封装材料为覆膜材料进行二次包封，所制备的定型相变材料的热稳定性好，并获得防渗漏效果，且制备方法简单。

为达上述目的，本发明采取的具体技术方案是：

一种相变蓄热保温材料，包括：

多孔无机定型材料；

填充于所述多孔无机定型材料的液-固相变材料；

封装于所述多孔无机定型材料的高效成膜包封材料；

其中，液-固相变材料、多孔无机定型材料及高效成膜包封材料的质量百分比为:液-固相变材料60％—80％，多孔无机定型材料15％—35％，高效成膜封装材料1-5％。

进一步地，所述液-固相变材料由液态相变材料和固态相变材料根据使用温度范围复配而成，质量比为1:1-3。

进一步地，所述多孔无机定型材料优选为膨胀珍珠岩。