[发明专利]多元脂肪酸-脂肪醇/膨胀珍珠岩相变材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种多元脂肪酸‑脂肪醇/膨胀珍珠岩相变材料及制备方法，属于建筑节能材料领域。该方法以多元脂肪酸‑脂肪醇为相变材料，完全干燥的膨胀珍珠岩为载体材料，通过多孔基吸附法将不同质量分数的多元脂肪酸‑脂肪醇吸附到膨胀珍珠岩的孔隙中，得到建筑用多元脂肪酸‑脂肪醇与膨胀珍珠岩复合相变储热材料。本发明所述的建筑用多元脂肪酸‑脂肪醇与膨胀珍珠岩复合相变储热材料具有优良的阻燃性、相变温度达18～29.7℃，达到人体热舒适标准，具有良好的热循环稳定性和渗漏稳定性等特点，是一种经济、环保的绿色建筑节能储热材料。

技术领域

本发明属于建筑节能材料技术领域，涉及一种建筑用的多元脂肪酸-脂肪醇与膨胀珍珠岩复合相变储热材料及制备方法。

背景技术

据统计，建筑能耗已占到社会总能耗的30％以上，在建筑领域产生的温室气体排放量达到了总排放量的30％，对生态环境造成了严重的影响。相变材料(PCM)因其可在相变过程中吸收或释放热量来调节周围环境温度，且具有较高的储热密度同时相变过程易于控制而备受关注，基于相变材料的热能储存技术一旦在生活中被广泛利用，将会成为实现建筑节能的有效方式。

目前，相变材料按化学组成可分为有机和无机相变材料，有机相变材料中的脂肪酸以及脂肪醇类因其具有合适的相变温度、融化潜热高、可反复使用、在相变过程中无过冷和相分离现象、无毒、无腐蚀性及化学和热稳定性好等特点，成为目前最具有应用潜力的相变储热材料。然而在建筑领域的实际工程中，存在单一脂肪酸和脂肪醇的相变温度难以与实际需求相匹配、在固-液相变过程中会发生渗漏问题等缺点。

为了扩展有机相变材料的相变温度范围，近年来，国内外学者致力于将不同的脂肪酸复合制得二元或者三元低共熔混合物以及将石蜡等烷烃与脂肪酸二元复合，然而将脂肪酸和脂肪醇进行二元或三元复合的研究尚为少见。癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸和十四醇作为相变材料单独使用时，由于相变温度较高难以适应建筑领域的要求，利用脂肪酸、脂肪醇具有良好的相混性特点，将二者按照一定比例混合形成二元及三元低共熔混合物，可得到价格更低廉、相变温度更适用于建筑领域的复合相变材料。

同时为了解决脂肪酸、脂肪醇相变过程中的渗漏问题，合理选择和利用适宜的载体将其有效地包覆并固定是目前研发工作的关键。目前常用的方法主要有以下几种：溶胶-凝胶法，熔融浸渗法，微胶囊法以及多孔基吸附法等。相比于其它方法，多孔基吸附法不仅能够有效防止固-液相变材料的泄漏问题，还具有工艺简单、成本低廉等优势。在常用的多孔载体中，膨胀珍珠岩因其资源丰富、成本低廉、孔隙率高、吸附能力强、无毒等特性，被认为是相变材料的优良载体。此外，膨胀珍珠岩还具备不燃、稳定性好、环保等优点。

CN105349107A(申请公布日2016年2月24日)专利中设计了一种制备膨胀石墨/癸酸-月桂酸-油酸复合相变材料的方法，该方法以膨胀石墨浸渍混酸，虽然发明工艺简单，但复合相变材料的相变温度(18～21℃)比较低，在建筑领域人体热舒适标准的边缘，故在建筑节能领域的应用中有很大的局限性。

CN110055036A(申请公布日2019年7月26日)专利中设计了一种水合盐-多孔木复合相变储能材料的制备方法，该方法利用真空浸渍法以多孔木基体材料封装水合盐，虽然具有优异的形态稳定性，但由于水合盐有严重的过冷现象会导致该储能材料的循环稳定性不好。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种价格低廉、安全可靠、工艺简单、阻燃性良好的建筑用多元脂肪酸-脂肪醇与膨胀珍珠岩复合相变储热材料及其制备方法，同时该复合相变储热材料不仅相变温度在18～30℃内，符合建筑领域人体热舒适标准，而且热循环稳定性、渗漏稳定性极好，满足建筑领域循环使用的要求。材料可用于制备建筑用相变混凝土、相变石膏板和相变砂浆等。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多元脂肪酸-脂肪醇/膨胀珍珠岩相变材料的制备方法，包括如下步骤：

1)二元或三元低共熔混合物的制备：