專利名稱：相變調(diào)溫砂漿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑節(jié)能環(huán)保材料領(lǐng)域，尤其涉及具有調(diào)溫(節(jié)能)功能的砂漿及其施工。
背景技術(shù)：
近年來，礦物能源枯竭和環(huán)境污染等問題越來越突出，提高能源使用效率和開發(fā)可再生能源成為人類面臨的重要課題。太陽能是取之不盡用之不竭的能源，是傳統(tǒng)能源的理想替代品。相變調(diào)溫建筑材料(PCBM，phase change buildingmaterials)就是利用相變材料(PCM)吸收太陽能，來調(diào)節(jié)室溫的一種新功能的建材。這類功能建材的研究與推廣可以減少建筑能耗，達(dá)到節(jié)能的目的。復(fù)合到建筑材料中的相變材料在其轉(zhuǎn)化溫度下發(fā)生相變，高于相變溫度時可以吸收環(huán)境的熱量，并在低于轉(zhuǎn)化溫度時向外釋放熱量。利用相變材料的相變潛熱實(shí)現(xiàn)能量的儲存和利用，有助于提高能效和開發(fā)可再生能源，是近年來能源科學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域中一個十分活躍的前沿研究方向。相變調(diào)溫建材是集節(jié)能和人文關(guān)懷為一體的綠色功能材料。在突顯能源和環(huán)境問題的社會中，此類產(chǎn)品面臨著廣闊的商業(yè)需求，相變調(diào)溫(節(jié)能)砂漿正是利用相變材料和砂漿的特征制造的具有調(diào)溫功能的新型環(huán)保節(jié)能性砂漿。目前市場上有多種相變砂漿產(chǎn)品，對這些產(chǎn)品經(jīng)過考察后發(fā)現(xiàn)這些產(chǎn)品存在著相變材料的滲漏或價(jià)格昂貴的問題。一是液體相變材料的滲漏問題，因?yàn)檫@些相變材料的加入或者和砂漿的復(fù)合方式方法不可行，有的是利用相變材料直接加入到砂漿中制備而成， 有的雖然先用無機(jī)多孔材料和相變材料復(fù)合后再加入到砂漿中(張東，康鞾，李凱莉.復(fù)合相變材料研究進(jìn)展.功能材料.2007，12 (38) =1936-1939)，但無機(jī)多孔材料和相變材料復(fù)合后沒有經(jīng)過表面處理，這兩種方式都沒有有效地解決相變材料在溫度升高后變成液態(tài)后外滲的問題。二是利用微膠囊包覆相變材料解決了相變材料的滲漏問題(王立新，蘇峻峰， 任麗.相變儲熱微膠囊的研制[J].高分子材料科學(xué)與工程.2005. 21 (1) :276-279)，但制備相變材料微膠囊的價(jià)格昂貴，同時也大大增加了砂漿的成本，這種調(diào)溫砂漿不可能大量使用在普通的建筑中，所以不能工業(yè)化生產(chǎn)和大范圍推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種相變調(diào)溫砂漿，使其既具有普通砂漿原有的功能，又兼具吸水率小、防水性和耐水性能好，而且增加了相變調(diào)溫和保溫的功能。它是一種成本低、節(jié)約能源、無污染、環(huán)保的新型建筑材料，這種調(diào)溫砂漿的施工工藝簡單易行，適合各種墻面上施工。本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的一種相變調(diào)溫砂漿，以普通抹面砂漿或保溫砂漿為基礎(chǔ)組分，添加有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料替代所述基礎(chǔ)組分中的部分或者全部集料，并加入幾種適量外加劑制備而成。其中，所述外加劑為憎水劑和阻燃劑。
所述基礎(chǔ)組分為普通抹面砂漿，由膠凝材料、集料、礦物外加劑和減水劑、纖維素組成，其中集料質(zhì)量的10 50%被有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料替代，所述集料為石英砂?；蛘?，所述基礎(chǔ)組分為普通保溫功能砂漿，由膠凝材料、集料、礦物外加劑和減水劑、可再分散乳膠粉、纖維素組成，其中集料的80 100%被有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料替代， 所述集料為膨脹珍珠巖。本發(fā)明中，所述有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料為膨脹珍珠巖-石蠟、膨脹珍珠巖-十八烷、膨脹珍珠巖-石蠟和十八烷、海泡石-石蠟和十八烷、沸石-石蠟和十八烷、或凹凸棒
土-石蠟和十八烷。所述有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料在砂漿中的含量為相變調(diào)溫砂漿干粉質(zhì)量的7 50%。
一種具體的相變調(diào)溫砂漿，由以下組分按重量份組配而成
水泥310
有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料130 650
石英砂650 1170
礦物外加劑粉煤灰135
減水劑1. 86
纖維素3. 2
憎水劑1
阻燃劑Io
另一種具體的相變調(diào)溫砂漿，由以下組分按重量份組配而成
水泥140
有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料148 220
膨脹珍珠巖0 37
礦物外加劑灰鈣粉70
可再分散乳膠粉8
減水劑0. 8
纖維素1. 6
憎水劑1
阻燃劑Io
本發(fā)明另一目的在于提供上述相變調(diào)溫砂漿的制備方法。該方法是將有機(jī)無機(jī)復(fù)
合相變材料和外加劑共同混合均勻后，再與普通抹面砂漿或保溫砂漿的基礎(chǔ)組分混合，攪拌均勻而得到相變調(diào)溫砂漿干粉。使用時向相變調(diào)溫砂漿干粉中加入水制成漿料。采用以上方案，本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)勢1、砂漿中含有相變材料，不僅保留了原有砂漿的作用，而且增加了新的功能-調(diào)溫功能。2、相變調(diào)溫(節(jié)能)砂漿中含有的相變材料是有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料，這種材料經(jīng)過無機(jī)載體吸附，然后又經(jīng)過包覆。本發(fā)明在組配中還解決了相變材料(有機(jī)組分)外滲的問題，防止了對環(huán)境的污染。3、相變調(diào)溫(節(jié)能)砂漿中填充相變材料，這種相變材料具有很高的相變洽，并且具有穩(wěn)定的調(diào)節(jié)溫度范圍。
4、相變調(diào)溫(節(jié)能)砂漿成本低，制備工藝和施工工藝簡單，易于控制，可以流水作業(yè)和工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明相變調(diào)溫(節(jié)能)砂漿的特點(diǎn)是以普通抹面砂漿或保溫砂漿為基礎(chǔ)，添加復(fù)合相變材料替代原砂漿中的部分或者全部集料(如石英砂或者膨脹珍珠巖等)，然后加入部分外加劑制備而成，相變材料的添加量為砂漿干粉質(zhì)量的7 50%為宜。本發(fā)明相變調(diào)溫(節(jié)能)砂漿中，基礎(chǔ)砂漿是普通抹面砂漿或保溫砂漿；外加劑是憎水劑和阻燃劑，可選自SHP 60、APP-L，其功能是憎水劑可防止相變材料長期接觸水分，影響其壽命；阻燃劑可提高相變調(diào)溫砂漿中有機(jī)物的防火系數(shù)，確保安全性。本發(fā)明中相變材料是有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料，這種有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料是以無機(jī)多孔礦物材料為載體，有機(jī)相變材料為吸附材料，制備方法為真空吸附法(參見專利申請?zhí)?200810222373. 8)。具體的，有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料的制備方法，包括以下步驟步驟一將無機(jī)多孔礦物材料膨脹珍珠巖、海泡石、沸石或凹凸棒土加入到真空反應(yīng)釜中，加熱至80 100°C左右，然后把真空反應(yīng)釜抽真空到負(fù)壓0. 05 0. 07MPa，關(guān)閉抽氣閥，邊攪拌邊滴狀加入液體有機(jī)相變材料固體石蠟、十八烷、或液體石蠟與十八烷的混合物，持續(xù)數(shù)分鐘；步驟二 打開抽氣閥，將真空反應(yīng)釜的負(fù)壓抽到0. 095 0. IMPa,繼續(xù)攪拌使有機(jī)相變材料被無機(jī)材料充分吸附；步驟三停止攪拌，至常壓后卸料即得到有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料。由以上方法制備得到的有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料，其中無機(jī)多孔礦物材料為基體， 無機(jī)礦物材料的孔隙中吸附有機(jī)相變材料，有機(jī)相變材料吸附量為總重量的50 70%，復(fù)合相變材料與無機(jī)多孔礦物材料顆粒度變化率小于40%?？捎糜诒景l(fā)明的有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料有膨脹珍珠巖-石蠟、膨脹珍珠巖-十八烷、膨脹珍珠巖-石蠟和十八烷、海泡石-石蠟和十八烷、以及沸石-石蠟和十八烷、或凹凸棒土-石蠟和十八烷。雖然以上有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料的制備和其本身的相變性能已在專利申請 200810222373. 8中公開，然而，本發(fā)明研究結(jié)果表明，這些有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料并不適于直接添加在已有水泥砂漿之中。發(fā)明人深入分析，認(rèn)為主要原因在于其由無機(jī)材料包裹有機(jī)材料制成，若長期與水分接觸，會對該復(fù)合材料的包裹層產(chǎn)生一定的破壞，從而導(dǎo)致有機(jī)材料滲出。鑒于以上分析，本發(fā)明通過摻入一定量的憎水劑來改善相變材料與基礎(chǔ)水泥砂漿之間的接觸性，從而提高相變材料的使用壽命，同時還可增加砂漿的防水性。另一方面， 本發(fā)明中還需加入阻燃劑，這是考慮到調(diào)溫材料中包含有機(jī)成分，作為內(nèi)裝飾材料需要提高其防火系數(shù)。本發(fā)明相變調(diào)溫(節(jié)能)砂漿的制備方法的具體步驟為首先把有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料與阻燃劑、憎水劑混合均勻，然后將其與普通水泥砂漿中膠凝材料、集料、外加劑、水等按照比例放入容器中進(jìn)行攪拌，攪拌均勻后就可以得到相變調(diào)溫(節(jié)能)砂漿。
本發(fā)明相變調(diào)溫(節(jié)能)砂漿的施工工藝為(一 )基層處理清除墻面浮灰、油污及雜物，作業(yè)面干凈。( 二)漿料配制①水與干粉料按照適當(dāng)?shù)乃冶?，先將水放入攪拌機(jī)，后將粉料倒入；②攪拌4 5分鐘，使料漿混合均勻即可使用，禁止手工拌料；③制成的砂漿初凝時間約為一小時，因此應(yīng)掌握使用量，隨配隨用。(三)涂抹施工①首層應(yīng)壓抹，厚度控制在0.5cm 2cm，使?jié){料與基底墻面形成有效粘結(jié)；②表層砂漿抹灰厚度可達(dá)0.5cm 2cm，抹完后即用中、短木杠按標(biāo)筋刮平，凹陷處應(yīng)補(bǔ)抹砂漿，然后再刮，直至普遍平直為止。接著用木抹子搓磨，使表面平整密實(shí)。(四)飾面處理①外飾層施工涂料，用細(xì)砂漿在調(diào)溫層的硬化表面上抹涂1 3mm即可；②外飾層貼面磚，建議掛玻璃網(wǎng)格布或金屬鋼絲網(wǎng)。實(shí)施例1 本實(shí)施例中砂漿使用的是普通砂漿。表1-1實(shí)施例1配方
權(quán)利要求
1.一種相變調(diào)溫砂漿，其特征在于，以普通抹面砂漿或保溫砂漿為基礎(chǔ)組分，添加有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料替代所述基礎(chǔ)組分中的部分或者全部集料，并加入幾種適量外加劑制備而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述相變調(diào)溫砂漿，其特征在于，所述外加劑為憎水劑和阻燃劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述相變調(diào)溫砂漿，其特征在于，所述基礎(chǔ)組分為普通抹面砂漿，由膠凝材料、集料、礦物外加劑和減水劑、纖維素組成，其中集料質(zhì)量的10 50%被有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料替代，所述集料為石英砂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述相變調(diào)溫砂漿，其特征在于，所述基礎(chǔ)組分為普通保溫功能砂漿，由膠凝材料、集料、礦物外加劑和減水劑、可再分散乳膠粉、纖維素組成，其中集料的 80 100%被有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料替代，所述集料為膨脹珍珠巖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述相變調(diào)溫砂漿，其特征在于，所述有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料為膨脹珍珠巖-石蠟、膨脹珍珠巖-十八烷、膨脹珍珠巖-石蠟和十八烷、海泡石-石蠟和十八烷、沸石-石蠟和十八烷、或凹凸棒土 -石蠟和十八烷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述相變調(diào)溫砂漿，其特征在于，所述有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料在砂漿中的含量為相變調(diào)溫砂漿干粉質(zhì)量的7 50%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述相變調(diào)溫砂漿，其特征在于，由以下組分按重量份組配而成水泥310有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料130 650石英砂650 1170礦物外加劑粉煤灰135減水劑1. 86纖維素3. 2憎水劑1阻燃劑Io
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述相變調(diào)溫砂漿，其特征在于，由以下組分按重量份組配而成水泥140有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料148 220膨脹珍珠巖0 37礦物外加劑灰鈣粉70可再分散乳膠粉8減水劑0. 8纖維素1. 6憎水劑1阻燃劑Io
9.權(quán)利要求1至8任一所述相變調(diào)溫砂漿的制備方法，是將有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料和外加劑共同混合均勻后，再與普通抹面砂漿或保溫砂漿的基礎(chǔ)組分混合，攪拌均勻而得到相變調(diào)溫砂漿干粉。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述方法，其特征在于，使用時向相變調(diào)溫砂漿干粉中加入水制成漿料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種相變調(diào)溫砂漿。此砂漿是一種具有調(diào)溫與保溫功能的新型干粉砂漿，是將普通抹面砂漿或保溫砂漿中的部分或全部集料替代為有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料制備而成。該調(diào)溫(節(jié)能)砂漿引入輕質(zhì)有機(jī)無機(jī)復(fù)合相變材料，并解決了在砂漿中直接摻入相變材料易發(fā)生滲漏的問題，既具有輕質(zhì)砂漿的低導(dǎo)熱性能，又兼具吸水率小、防水性好的優(yōu)點(diǎn)，而且增加了相變調(diào)溫和保溫的功能。本調(diào)溫(節(jié)能)砂漿制造工藝簡單、成本低、節(jié)約能源、無污染，是一種環(huán)保新型建材，有利于工業(yè)化生產(chǎn)和大范圍應(yīng)用和推廣。此砂漿施工工藝簡單易行，適合在各種墻面上施工。
文檔編號C04B16/00GK102249602SQ201010178859
公開日2011年11月23日 申請日期2010年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月17日
發(fā)明者侯國艷, 冀志江, 李海建, 王靜, 陳繼浩, 韓斌 申請人:中國建筑材料科學(xué)研究總院