[发明专利]相变微胶囊材料及其制备方法、复合相变保温板

说明书

本发明涉及建筑材料的技术领域，特别涉及一种相变微胶囊材料及其制备方法、复合相变保温板。所述相变微胶囊材料的制备方法包括以下步骤：1)取相变材料，造粒，制备相变材料颗粒；2)利用气体，使所述相变材料颗粒处于固体流态化状态，并使温度达到所述相变材料的相变温度，通入无机凝胶材料，使所述无机凝胶材料包覆所述相变材料颗粒，制备相变微胶囊中间体；3)使所述相变微胶囊中间体水化。本发明开创性地利用流化床制备相变微胶囊材料，解决了现有微胶囊壁材种类受到限制和对保温制品的力学性能劣化较为严重的问题。

技术领域

本发明涉及建筑材料的技术领域，特别涉及相变微胶囊材料及其制备方法、复合相变保温板。

背景技术

相变材料(Phase Change Material-PCM)是指随温度变化而改变形态并能提供潜热的物质。相变材料在温度较高时，可以吸收热量将其以相变潜热的形式储存起来，在温度较低时，再将吸收的热量释放出来，实现能量在不同时空位置之间的迁移，这就有助于缓解能量的供与求之间的矛盾，有效降低能源消耗。同时将温度维持在一个相对稳定的温度范围内。因此，使用相变材料建设的住宅，可以形成永久性的恒温“空调房”，可以大幅度减少建筑物内用于制冷/制热所需的能耗，节能效果远远优于传统的保温隔热材料。目前，相变材料作为一种新型节能材料，在建筑领域的应用得到了快速的发展。通过相变材料进行热能存储是一个重要的研究领域。

一般相变保温材料是固液相变型，其廉价易得、相变焓高、相变过程中体积变化小，但如果不经过包覆而直接应用，在吸热相变的过程中会发生泄露，且大多数有机相变材料导热率低，易燃，而大多无机相变材料具有较强腐蚀性，会破坏储存容器。因此，相变材料不宜直接掺入建筑材料中。有报道将相变材料微胶囊化。通过微胶囊化处理，可以有效解决相变材料在建筑材料的应用问题。传统上，相变微胶囊材料的制备主要通过二氧化硅的水解沉积作用或高分子壁材的聚合过程实现，所以目前，以二氧化硅和高分子材料为壳层的相变微胶囊材料比较常见。但这类相变微胶囊材料的局限性在于，壁材种类受到限制，无法制备水泥基或其它无机凝胶材料壁材的微胶囊，而且这类相变微胶囊材料对保温制品的力学性能劣化较为严重。这类因此有必要继续开发新型的相变微胶囊材料。

发明内容

基于此，本发明提供一种相变微胶囊材料的制备方法，开创性地利用流化床制备相变微胶囊材料，解决了现有微胶囊壁材种类受到限制和对保温制品的力学性能劣化较为严重的问题。

所述相变微胶囊材料的制备方法包括以下步骤：

1)取相变材料，造粒，制备相变材料颗粒；

2)利用气体，使所述相变材料颗粒处于固体流态化状态，并使温度达到所述相变材料的相变温度，通入无机凝胶材料，使所述无机凝胶材料包覆所述相变材料颗粒，制备相变微胶囊中间体；

3)使所述相变微胶囊中间体水化。

在其中一个实施例中，所述无机凝胶材料的通入时间为15min-120min。保证无机凝胶材料能够充分均匀包覆相变材料颗粒，如果时间超过120min，可能导致相变材料颗粒完全熔融，形成混合物而非微胶囊。

在其中一个实施例中，使所述相变微胶囊中间体水化的方法为：利用水蒸气，使所述相变微胶囊中间体处于固体流态化状态，并使温度比所述相变材料的相变温度低1℃-5℃，持续通入所述水蒸气，水化10min-70min。优选使仓内水蒸气与相变微胶囊中间体形成持续的对流，完成相变微胶囊中间体壁材的水化硬化。

在其中一个实施例中，所述相变材料颗粒与所述无机凝胶材料的体积比为1:(0.3-0.9)。可通过控制二者的体积比达到控制微胶囊壁厚的目的，在上述范围内，可保证无机凝胶材料能够完全包覆相变材料颗粒，且壁厚适宜。