[发明专利]一种环保的相变石膏板及其制备方法

说明书

本申请公开了一种环保的相变石膏板，所述相变石膏板包括石膏和相变微胶囊材料，所述相变微胶囊材料包括芯材和包裹在所述芯材外面的无机壁材，所述芯材为相变石蜡，所述无机壁材选自SiO₂、TiO₂和CaSiO₃中的任意一种或更多种。本申请的相变石膏板采用无机壁材包裹芯材，在使用过程中没有有机物释放，实现了环保的目的；同时使用复合增强剂来增强石膏板的强度。

技术领域

本申请涉及但不限于建筑材料技术领域，尤其涉及但不限于一种环保的相变石膏板及其制备方法。

背景技术

相变储能材料是利用物质发生相变时吸收或释放相变潜热，从而实现能量储存和释放的一类材料。相变储能材料在现代农业温室、太阳能利用、生物医药制品及食品的冷藏和运输、物理医疗(热疗)、电子设备散热、运动员降温(保暖)服饰、特殊控温服装、航天科技、军事红外伪装、电力调峰应用、工业余热储存利用等诸多领域均有应用前景。

根据相变温度，相变储能材料可分为高温、常温和低温相变储能材料。在建筑中应用的主要是常温相变储能材料。按照储能介质，可将相变储能材料分为无机储能材料、有机储能材料和混合储能材料。无机储能材料的储能介质主要是包含结晶水的盐类，其特点是价格较便宜、导热系数大、储能密度大，但是过冷度大、易析出以及腐蚀性大等缺点也限制了其应用。有机储能材料的储能介质主要为石蜡、脂肪酸、聚乙二醇和糖醇等，它们具有热稳定性好、过冷度较小、无腐蚀等优点。适合于建筑中应用的常温相变储能材料大多在熔融时会发生固液相转化，因此需要进行封装后进行使用。按照封装类型不同，将相变储能材料分为定形相变储能材料和微胶囊相变储能材料。定形相变储能材料成本低、换热效率较好，但是易渗漏；为了解决固液相变过程中的渗漏问题，主要采用微胶囊技术。微胶囊相变储能材料解决了固液相变时引起的流动和挥发等问题。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本申请的申请人在将有机壁材的相变微胶囊应用于建材的过程中深入地发现，目前用于相变微胶囊的壁材主要是三聚氰胺-甲醛、三聚氰胺树脂、聚苯乙烯、聚氨酯等有机壁材。在有机壁材的合成过程中不可避免地有单体存在，将其应用于建材中时，在建材的生产和使用过程中会存在有机物挥发，这将影响人们的健康。

在对现有的有机壁材的相变微胶囊存在的问题进行了深入研究的基础上，本申请的发明人创造性地提出了一种环保的具有相变功能的石膏板。本申请的相变石膏板采用无机壁材包裹芯材，在使用过程中没有有机物释放，实现了环保的目的；同时使用复合增强剂来增强石膏板的强度。

具体地，本申请提供一种环保的相变石膏板，所述相变石膏板可以包括石膏和相变微胶囊材料，所述相变微胶囊材料可以包括芯材和包裹在所述芯材外面的无机壁材，所述芯材可以为相变石蜡，所述无机壁材可以选自SiO₂、TiO₂和CaSiO₃中的任意一种或更多种。

在本申请中，所述相变微胶囊材料：所述石膏的重量比可以为5～30:100。

在本申请中，所述环保的相变石膏板还可以包括复合增强剂，所述复合增强剂可以包括碱性物质和超细粉末，所述碱性物质可以选自石灰、水泥和氢氧化钙中的任意一种或更多种，所述超细粉末可以选自矿粉、粉煤灰和硅灰中的任意一种或更多种。在本申请中，所述矿粉和粉煤灰的比表面积可以不小于800m²/kg，所述硅灰的比表面积可以不小于20000m²/kg。将无机壁材的相变微胶囊加入纸面石膏板中后，微胶囊与石膏水化产物之间存在缝隙，在相变石膏板配方中加入石灰、水泥和氢氧化钙等碱性物质可以解决这个问题：碱性物质可以与SiO₂反应形成凝胶状的物质，该凝胶状的物质能够增强相变微胶囊与石膏浆体基底之间的结合。在配方中加入超细硅灰等粉体填充在石膏水化产物和微胶囊之间，以便提高相变石膏板的强度。