[发明专利]一种用于保温砂浆的相变复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于保温砂浆的相变复合材料，所述相变复合材料是采用官能化的蒙脱土纳米片与二氧化硅杂化形成的气凝胶3D骨架材料对相变材料进行封装制得；所述官能化的蒙脱土纳米片是L‑谷氨酰胺和纳米蒙脱土粉末混合球磨制得。本发明还公开了该用于保温砂浆的相变复合材料的制备方法。该方法制得的相变复合材料具有很好的热稳定性和力学性能，用于砂浆中可有效提高砂浆的机械性能和保温性能。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种用于保温砂浆的相变复合材料及其制备方法。

背景技术

随着现代化进程的加快和人们生产生活水平的不断提高，在现代人对住宅建筑的居住要求中，舒适度继工程的质量、使用安全、使用寿命三大高要求之后，逐渐发展成为了人们对住宅建筑居住要求中的第四大高要求。因此建筑保温隔热材料应运而生。传统的建筑物保温隔热砂浆是由水泥和膨胀珍珠岩等作为主材料，纤维素和其他添加剂作为辅助材料，主材和辅材经有效拌合之后，用于建筑物外墙外侧或是外墙内侧，作为保温隔热材料，其具有良好的保温效果和粘结力，且施工简单便捷，但其在节能降耗等方面仍需要改善。

相变储能材料指的是当建筑室外环境达到高温度时，可以自主地吸收室外环境的热量，使环境温度下降；反之，当环境温度较低时，相变储能材料则能快速及时地释放热量，进而达到随时调整环境温度。在民用建筑节能材料的使用中，相变储能材料具有很多的特征和优势，不仅可以满足建筑节能的需求，减少能源消耗保护环境，同时促进了降低了建筑物的使用成本，提高行业经济效益，为建筑行业的可持续发展提供了物质保障。

专利CN200310118500.7提供了一种石蜡相变保温砂浆粉及石蜡相变保温砂浆的制备方法，包括35-75％的水泥、5-40％的轻骨料和0.5-10％的纤维，在配比中还含有5-40％的石蜡，部分水泥可由粉煤灰、消石灰、石膏或硅粉替代。制备时，先将石蜡加热至熔化，并充分搅拌使其分散均匀，或将石蜡制备成微晶粉末；然后将熔化分散开的石蜡或石蜡微晶粉末和其它物料混合均匀制成石蜡胶粉料，再将上述石蜡胶粉料加入水中搅拌成糊状，再加入轻骨料充分搅拌即可。专利CN201310645687.X提供了一种相变保温砂浆的制备方法及其测试方法。包括以下步骤：(1)对玻化微珠进行粒度筛选，紧接着进行烘箱干燥；(2)在水浴加热和连续机械搅拌的条件下，利用玻化微珠微孔的毛细吸附力进行相变材料正十八烷的吸附，形成复合相变材料；(3)将水泥、水和复合相变材料混合制备相变保温砂浆。由上述现有技术可知，目前相变复合材料是采用多孔材料吸附相变材料制得。但是如何提高多孔材料与相变材料的结合性以及如何得到一种性能优异的多孔材料是研究建筑节能材料的关键。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是：针对现有技术存在的不足，提供一种用于保温砂浆的相变复合材料，该相变复合材料以聚乙二醇为相变材料，采用官能化的蒙脱土纳米片/纳米二氧化硅杂化气凝胶3D骨架材料进行封装，得到的相变复合材料热稳定性好，将其用于保温砂浆中，不仅可以提高砂浆的保温性能，且能改善砂浆的强度。

本发明所要解决的技术问题之二是：针对现有技术存在的不足，提供一种用于保温砂浆的相变复合材料的制备方法，首先将L-谷氨酰胺和纳米蒙脱土混合研磨处理、超声剥离处理，不仅使得纳米蒙脱土剥离成蒙脱土纳米片，且在蒙脱土纳米片上接枝了L-谷氨酰胺，改性后的蒙脱土纳米片上具有羧基、氨基活性基团；其与硅溶胶中大量的羧基、羟基作用，相互交联，形成稳定的具有多级结构的杂化气凝胶，该气凝胶具有良好的力学性能，对相变材料进行真空浸渍处理，相变材料可与杂化气凝胶通过氢键稳定结合，制得的相变复合材料不仅热稳定性好，且具有很好的力学性能。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：

一种用于保温砂浆的相变复合材料，所述相变复合材料是采用官能化的蒙脱土纳米片与二氧化硅杂化形成的气凝胶为3D骨架材料并对相变材料进行封装制得；所述官能化的蒙脱土纳米片是L-谷氨酰胺和纳米蒙脱土粉末混合球磨、超声处理制得；所述相变材料、所述3D骨架材料的质量比为(1-2)：1。