[发明专利]海泡石-沸石粉掺杂微胶囊的温湿调控材料及其制备方法

说明书

本发明公开了海泡石‑沸石粉掺杂微胶囊的温湿调控材料及其制备方法，以癸酸相变微胶囊为调温材料，海泡石‑沸石粉基体为调湿材料，制备出的一种被动式温湿调控材料。本发明利用氧化石墨烯改性脲醛树脂，可以有效改善癸酸相变微胶囊的热稳定性能与导热性能，提高癸酸相变微胶囊的传热效率，并将其掺杂到海泡石‑沸石粉基体，使得癸酸相变微胶囊能很好的镶嵌或包埋在海泡石‑沸石粉基体中，使得该被动式温湿调控材料具有良好的温湿调控性能，能有效提高生活环境的舒适度，降低建筑能源消耗。

技术领域

本发明涉及温湿调控与节能减排的技术领域，具体是海泡石-沸石粉掺杂癸酸相变微胶囊的温湿调控材料及其制备方法。

背景技术

随着生活水平的提高，环境舒适度的要求也在逐步提高，而环境的舒适度与温湿度有着密切联系，人们为了使生活环境更加舒适，目前多采用空调与加湿器等设备来调节环境的温湿度。但是，极大地依赖主动方式调节室内环境的温湿度不但会产生大量的能源消耗，而且人的健康也因长期处在闭塞的环境中出现问题。因此，对于被动式温湿调控材料的开发已成为目前的研究重点。

杨玉玺等通过将改性处理的天然斜沸石粉放入恒温恒湿箱内进行调湿实验，当改性条件为500℃持时2h时，沸石粉具有最佳的吸湿性能，最佳吸湿率为13.60%，放湿率为11.73%，吸湿滞后率为13.75%。桑国臣等采用熔融共混法制备“低密度聚乙烯 (LDPE) -石蜡-石墨”复合定形相变材料 (SSPCM) , 并以硫铝酸盐水泥作为胶凝材料, 制备了硫铝酸盐水泥基复合相变储能砂浆 (TESCCM)，结果表明， SSPCM与水泥基体结合良好;TESCCM具有热稳定性好、强度增长快、早期强度高及调温性能显著等特点。

相变微胶囊与无机多孔材料的应用虽都能减少能源消耗，但都存在功能单一、利用空间具有局限性等问题。为了降低建筑能源消耗，改善生活环境的舒适度，本发明以癸酸相变微胶囊为调温材料，海泡石-沸石粉基体为调湿材料，将癸酸相变微胶囊掺杂到海泡石-沸石粉基体中而制备出的一种被动式温湿调节材料，为解决生态建筑的温湿特性问题提供了材料支持与理论基础。

发明内容

本发明以海泡石-沸石粉为基体，同时掺杂癸酸相变微胶囊制得一种海泡石-沸石粉掺杂癸酸相变微胶囊的温湿调控材料，在降低建筑能耗的同时，有效解决建筑材料的温湿性能问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

海泡石-沸石粉掺杂癸酸相变微胶囊的温湿调控材料，其组分按重量份计为：260~280份P.O42.5水泥、0~525份海泡石、525~1050份沸石粉和0~198份癸酸相变微胶囊；所述温湿调控材料的水胶比为0.3~0.4，所述水胶比为水与胶凝材料的重量份比例，所述胶凝材料具体为P.O42.5水泥、海泡石和沸石粉。

所述海泡石和沸石粉的主要成分为SiO2和Al2O3，形貌呈白色粉末状，粒径为700~1000目。

所述癸酸相变微胶囊是以癸酸为芯材，氧化石墨烯改性脲醛树脂为壁材，利用原位聚合法制得；所述癸酸相变微胶囊热稳定性和导热性能良好，与未添加氧化石墨烯的癸酸相变微胶囊相比，添加氧化石墨烯的癸酸相变微胶囊的导热性能提高了16.1%~75.1%，相变焓在80~110J/g之间，相变温度为31~35℃。

海泡石-沸石粉掺杂癸酸相变微胶囊的温湿调控材料制备方法，制备方法包括以下步骤：

S1.癸酸相变微胶囊的制备

1）将甲醛溶液、尿素、氧化石墨烯及去离子水混合后加入到圆底烧瓶中，滴加三乙醇胺调节pH至8~9，在60~70 ℃、400~500r/min下反应40~60min，使之形成稳定的预聚体溶液；