本發(fā)明涉及復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種相變儲能保溫的木塑復(fù)合材料及其制造方法。
背景技術(shù)：
飛機(jī)、輪船、汽車的運(yùn)行環(huán)境時冷時熱，溫度變化幅度很大。哨卡、野外臺站、燈塔、風(fēng)力發(fā)電機(jī)，環(huán)境惡劣，晝夜溫差大。為保障人員及設(shè)備的安全，需要通過空調(diào)機(jī)制冷或制熱來調(diào)節(jié)和控制溫度。
我國現(xiàn)有建筑面積為400億m2，絕大部分為高能耗建筑，且每年新建建筑近20億m2，其中95％以上仍是高能耗建筑。隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展，我國的建筑能耗逐年大幅度上升，已達(dá)全社會能源消耗量的32％，加上每年房屋建筑材料生產(chǎn)能耗約13％，建筑總能耗已達(dá)全國能源總消耗量的45％。龐大的建筑能耗，已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的巨大負(fù)擔(dān)。因此，建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行。全面的建筑節(jié)能有利于從根本上促進(jìn)能源資源節(jié)約和合理利用，緩解我國能源資源供應(yīng)與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的矛盾；有利于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展；有利于長遠(yuǎn)地保障國家能源安全、保護(hù)環(huán)境、提高人民群眾生活質(zhì)量。
建筑物使用中的耗能形式主要體現(xiàn)在制冷能耗和加熱能耗，要達(dá)到建筑節(jié)能的目的，最直接的途徑就是在減少兩者開啟次數(shù)的基礎(chǔ)上，同時延長室內(nèi)舒適度的持續(xù)時間?；谶@一要求，可利用相變儲能材料的儲能特性來抵消環(huán)境溫度波動，提高建筑熱惰性，延長室內(nèi)舒適溫度持續(xù)時間降低建筑用電負(fù)荷，通過這種方法可滿足建筑節(jié)能的要求。
相變材料具有在一定溫度范圍內(nèi)改變其物理狀態(tài)的能力。以固-液相變?yōu)槔诩訜岬饺刍瘻囟葧r，就產(chǎn)生從固態(tài)到液態(tài)的相變，熔化的過程中，相變材料吸收并儲存大量的潛熱；當(dāng)相變材料冷卻時，儲存的熱量在一定的溫度范圍內(nèi)要散發(fā)到環(huán)境中去，進(jìn)行從液態(tài)到固態(tài)的逆相變。在這兩種相變過程中，所儲存或釋放的能量稱為相變潛熱。物理狀態(tài)發(fā)生變化時，材料自身的溫度在相變完成前幾乎維持不變，形成一個寬的溫度平臺，雖然溫度不變，但吸收或釋放的潛熱卻相當(dāng)大。相變儲能技術(shù)能夠解決能量供求在時間和空間上不匹配的矛盾，是提高能源利用率的有效手段。相變儲能材料應(yīng)用于建筑墻板中可以減少環(huán)境溫度變化對室內(nèi)引起的溫度波動，提高室內(nèi)的舒適度，同時可以減少建筑能耗而起到節(jié)能的作用。
中國發(fā)明專利201510748000.4公開了一種相變儲能材料載體及其封裝相變儲能材料的方法，采用中空的金屬材料裝置作為相變儲能材料的載體，其外圍密封，只在頂部設(shè)置了一個圓孔進(jìn)料口，僅需對其進(jìn)行密封即可，封裝工藝簡便，而且所述金屬材料裝置為中空，相變材料復(fù)合量高，并且金屬材料的導(dǎo)熱性好，可以較好地進(jìn)行熱交換，因此有利于充分發(fā)揮相變儲能材料的節(jié)能作用，取得較好的儲能調(diào)溫效果。
中國發(fā)明專利201410016578.6公開一種海藻酸鈣/聚乙二醇酯雙網(wǎng)絡(luò)相變儲能纖維及其制備方法，海藻酸鈣/聚乙二醇酯雙網(wǎng)絡(luò)相變儲能纖維由海藻酸鈉和相變材料在交聯(lián)劑和引發(fā)劑存在的條件下共聚后，凝固而成，其中海藻酸鈉與相變材料的質(zhì)量比為100:15-100:30；交聯(lián)劑與相變材料的質(zhì)量比為0.5:100-2:100；引發(fā)劑與相變材料的質(zhì)量比為0.1:100-0.8:100。
中國發(fā)明專利201110399977.1公開了一種復(fù)合聚乙二醇相變儲能材料，使用聚乙二醇作為相變儲能材料；用膨脹珍珠巖粉、沸石粉、硅藻土等做多孔性吸附載體；采用的交聯(lián)劑是二輕甲基二輕基乙烯基脲。
中國發(fā)明專利201310548439.3公開了一種有機(jī)-無機(jī)物復(fù)合的相變儲能用微膠囊及其制備方法，將含無機(jī)納米顆粒的水相與含相變儲能用材料、單烯烴類單體、多烯烴類交聯(lián)劑和引發(fā)劑的油相混合，充分?jǐn)嚢枰缘玫剿偷娜橐海蝗缓蠹訜崾乖撊橐哼M(jìn)行乳液聚合以形成核殼結(jié)構(gòu)的相變儲能用微膠囊。
中國發(fā)明專利201510029074.2公開了一種相變儲能調(diào)溫泡沫混凝土及其制備方法，其中，相變儲能調(diào)溫泡沫混凝土包括：70-100重量份的水泥；0-30重量份的粉煤灰；10-50重量份的相變輕骨料；0-0.6重量份的纖維；0.2-0.4重量份的減水劑；0.1-0.3重量份的泡孔調(diào)節(jié)劑；0.1-0.3重量份的早強(qiáng)劑；0-1.5重量份的增強(qiáng)劑；0-3重量份的防水劑；2-9重量份的化學(xué)發(fā)泡劑；以及25-40重量份的水。由此該相變儲能調(diào)溫泡沫混凝土具有較強(qiáng)蓄熱能力和調(diào)溫功能。
中國發(fā)明專利201510045505.4公開了一種相變儲能墻體及其制造方法，通過在墻體兩側(cè)的外表面設(shè)置相變溫度不同的相變儲能材料層，其中墻體外側(cè)相變儲能材料層的相變溫度比墻體內(nèi)側(cè)相變儲能材料層的相變溫度高，在作為建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的墻體的外側(cè)復(fù)合相變溫度相對較高的相變儲能材料層，通過隔離或吸收熱量，阻止外界熱量通過墻體向建筑物室內(nèi)環(huán)境輸送熱量；在作為建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的墻體的內(nèi)側(cè)復(fù)合相變溫度相對較低的相變儲能材料層，通過隔離或吸收和釋放熱量，維持室內(nèi)環(huán)境溫度的穩(wěn)定；實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)環(huán)境溫度的有效調(diào)節(jié)和控制，長期維持室內(nèi)環(huán)境溫度在合適范圍。
中國發(fā)明專利201010603232.8公開了一種相變儲能熱塑性復(fù)合材料及其制備方法，其特征在于由如下按重量百分比計算的組分組成：聚丙烯5-30％、三元乙丙橡膠10-40％、石蠟20-75％、交聯(lián)劑0.5-10％、抗氧劑0.01-2％、助劑0.01-10％、交聯(lián)助劑0-10％；將所述組分通過動態(tài)硫化制備得到所述相變儲能熱塑性復(fù)合材料。
雖然以上研究工作取得了一些喜人成果，但是，現(xiàn)有塑料和木質(zhì)材料隔熱保溫效果不理想，不能營造維持人體舒適溫度范圍的空間環(huán)境。因此，創(chuàng)制一種儲能保溫性能好、相變材料不會泄露，并且兼具較好的力學(xué)性能的利用相變儲能調(diào)控溫度的木塑復(fù)合材料是非常必要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷，提供一種儲能保溫性能好、相變材料不會泄露、力學(xué)強(qiáng)度大的相變儲能保溫的木塑復(fù)合材料及其制造方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：
一種相變儲能保溫的木塑復(fù)合材料，包括負(fù)載有相變儲能材料的樹脂包覆木粉、基體塑料以及助劑，所述負(fù)載有相變儲能材料的樹脂包覆木粉包括復(fù)合木粉、負(fù)載在所述復(fù)合木粉上的聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料以及包覆所述復(fù)合木粉和所述聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料的聚乙二醇-異氰酸酯共聚樹脂。
本發(fā)明的相變儲能保溫的木塑復(fù)合材料采用聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料，聚乙二醇的結(jié)晶速率很高，且具有較大的相變焓，無腐蝕性，性能較穩(wěn)定，不易出現(xiàn)過冷現(xiàn)象和相分離，且價格便宜，是理想的用于調(diào)節(jié)環(huán)境溫度的高分子相變材料。此外，本發(fā)明采用復(fù)合木粉吸附負(fù)載聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料，并用聚乙二醇-異氰酸酯共聚樹脂包覆上述復(fù)合木粉和聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料形成負(fù)載有相變儲能材料的樹脂包覆木粉，其中的復(fù)合木粉既是木塑復(fù)合材料的增強(qiáng)相，同時又是相變材料的載體。有效解決了相變材料單獨(dú)使用時液體泄漏的問題。再者，本發(fā)明采用聚乙二醇-異氰酸酯共聚樹脂對復(fù)合木粉和聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料進(jìn)行包覆，聚乙二醇-異氰酸酯共聚樹脂是一種固-固相變吸熱材料，可以有效提高復(fù)合材料的相變潛熱；采用聚乙二醇-異氰酸酯共聚樹脂包覆復(fù)合木粉，既可解決聚乙二醇融化后的液體泄漏問題，還可消除復(fù)合木粉與基體塑料之間的不相容問題，可以有效提高該木塑復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度。
作為對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：
優(yōu)選的，所述聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料按重量份計包括以下組分：
聚乙二醇的相變焓和相變溫度隨著聚合度的變化而變化，如PEG-400的熔點(diǎn)是5±2℃，PEG-600的熔點(diǎn)是20±2℃，PEG-800的熔點(diǎn)是28±2℃，PEG-1000的熔點(diǎn)是37±2℃，PEG-2000的熔點(diǎn)是51±2℃，PEG-10000的熔點(diǎn)是61±2℃。不同聚合度的PEG按比例混合，可以獲得所需要的熔融溫度與結(jié)晶溫度。本發(fā)明采用適當(dāng)比例的聚乙二醇600和聚乙二醇800作為復(fù)合相變吸熱材料，并且在聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料里添加硫酸鐵和硫酸亞鐵銨，該硫酸鐵和硫酸亞鐵銨在木材細(xì)胞中原位反應(yīng)生成磁性Fe3O4納米粒子。該磁性Fe3O4納米粒子可以高效吸附聚乙二醇，并且使聚乙二醇定向排列，可以大幅度提高聚乙二醇的相變潛熱，優(yōu)化調(diào)整相變溫度。采用上述聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料所制備的相變儲能保溫的木塑復(fù)合材料可以將環(huán)境溫度有效地控制和調(diào)節(jié)在20-30℃的人體舒適范圍內(nèi)。
更優(yōu)選的，所述復(fù)合木粉按重量份計包括以下組分：
本發(fā)明利用一定長度分布的楊木纖維和超細(xì)粒徑的楊木粉作為增強(qiáng)相，一方面可以充分利用楊木材質(zhì)松軟管胞發(fā)達(dá)的特性提高其對聚乙二醇的有效吸附負(fù)載量，同時還可以保證木塑復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度。
更優(yōu)選的，所述基體塑料為PVC塑料粉末，所述相變儲能保溫的木塑復(fù)合材料按重量份計包括以下組分：
其中，所述鈣鋅穩(wěn)定劑、氯化石蠟、鄰苯二甲酸二辛酯、硬脂酸、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚抗氧劑、聚磷酸銨阻燃劑、AC-1600發(fā)泡劑、硅烷偶聯(lián)劑、氧化鐵紅顏料和輕質(zhì)碳酸鈣填料為助劑。
采用AC-1600發(fā)泡劑的發(fā)泡作用和輕質(zhì)碳酸鈣作填料，可以使該相變儲能保溫的木塑復(fù)合材料具有合適的密度和重量。采用上述重量配比的負(fù)載有相變儲能材料的樹脂包覆木粉、PVC塑料粉末和各種助劑的木塑復(fù)合材料具有良好的儲能保溫性能，可將環(huán)境溫度有效地控制在20-30℃的人體舒適范圍內(nèi)，同時具備良好的力學(xué)性能。采用上述相變儲能保溫的木塑復(fù)合材料建造的房屋可在白天吸熱抵御室內(nèi)溫度過度上升，在夜間釋放相變潛熱保暖避寒，維持人體舒適的溫度范圍，具有冬暖夏涼、晝涼夜暖的作用，可以用來營造舒適的居住空間，對于減少能源消耗，實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保具有重要意義。
作為一個總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明另一方面提供了一種相變儲能保溫的木塑復(fù)合材料的制造方法，包括以下步驟：
(1)取聚乙二醇600、聚乙二醇800、有機(jī)硅消泡劑HT-508、六水合硫酸亞鐵銨和硫酸鐵在高速分散機(jī)中進(jìn)行剪切分散，得到聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料；
(2)將步驟(1)所得聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料負(fù)載在復(fù)合木粉上，得到負(fù)載有聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料的復(fù)合木粉；
(3)用聚乙二醇-異氰酸酯共聚樹脂包覆步驟(2)所得負(fù)載有聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料的復(fù)合木粉，得到負(fù)載有相變儲能材料的樹脂包覆木粉；
(4)取PVC塑料粉末、助劑以及步驟(3)所得負(fù)載有相變儲能材料的樹脂包覆木粉，在高速混煉機(jī)中混煉，得到混合料；
(5)將步驟(4)所得混合料依次進(jìn)行捏合擠出、開煉壓片和切割修邊，即得相變儲能保溫的木塑復(fù)合材料。
本發(fā)明通過剪切分散、負(fù)載和包覆等步驟得到負(fù)載有相變儲能材料的樹脂包覆木粉，然后通過混煉、捏合擠出、開煉壓片和切割修邊得到相變儲能保溫的木塑復(fù)合材料，制造方法簡單易行，所制得的木塑復(fù)合材料儲能保溫效果好、力學(xué)強(qiáng)度大且相變材料不會泄露。
上述的制造方法，優(yōu)選的，步驟(1)中，所述取聚乙二醇600、聚乙二醇800、有機(jī)硅消泡劑HT-508、六水合硫酸亞鐵銨和硫酸鐵在高速分散機(jī)中進(jìn)行剪切分散的具體步驟為：
按重量份取40-100份聚乙二醇600、40-100份聚乙二醇800、0.2-0.6份有機(jī)硅消泡劑HT-508依次加入到高速分散機(jī)中，在900-1100r/min轉(zhuǎn)速下剪切分散5-15min；然后在140-160r/min轉(zhuǎn)速下依次加入0.1-0.3份六水合硫酸亞鐵銨和0.1-0.3份硫酸鐵，在1800-2200r/min轉(zhuǎn)速下繼續(xù)剪切分散20-30min。
上述的制造方法，優(yōu)選的，步驟(2)中，所述復(fù)合木粉由如下方法制備得到：
按重量份取5-15份長度為3-10mm的楊木纖維、15-30份長度為0.5-3mm的楊木纖維、20-40份30-60目的楊木粉和25-50份100-325目的楊木粉在攪拌機(jī)中攪拌混合10-30min。
上述的制造方法，更加優(yōu)選的，步驟(2)中，將聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料負(fù)載在復(fù)合木粉上的具體步驟為：
將所述復(fù)合木粉裝入真空壓力浸注罐中，抽真空，使罐內(nèi)壓力為0.01-0.02MPa并維持此壓力20-30min；
開啟進(jìn)液閥門，將聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料抽入真空壓力浸注罐內(nèi)，使聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料的液面完全覆蓋復(fù)合木粉，然后在0.5-1.8MPa壓力下浸漬1.0-4.0h；
開啟排液閥門，將聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料用壓力輸送回儲液槽；開啟通氣閥門泄壓，然后將木粉取出干燥，即得負(fù)載有聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料的復(fù)合木粉。
上述的制造方法，優(yōu)選的，步驟(3)中，所述聚乙二醇-異氰酸酯共聚樹脂由如下步驟制備得到：
按重量份取100份丙酮放入反應(yīng)釜中，加入100-300份聚乙二醇6000，攪拌下于100-120℃抽真空脫水3-4h；然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下緩慢攪拌，于55-65℃下緩慢滴加40-50份異佛爾酮二異氰酸酯，攪拌反應(yīng)1.5-2.5h；再加入5-8份1,4-丁二醇，并滴加0.3-0.6份二月桂酸二丁基錫，繼續(xù)反應(yīng)3-5h，即得聚乙二醇-異氰酸酯共聚樹脂；
所述包覆操作具體如下：
在高低速混料攪拌機(jī)不斷攪拌下，用氣壓霧化機(jī)將硅烷偶聯(lián)劑霧化噴入步驟(2)所得負(fù)載有聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料的復(fù)合木粉中，攪拌4-6min，然后在不斷攪拌過程中用噴膠機(jī)噴入霧化的聚乙二醇-異氰酸酯共聚樹脂，攪拌下包覆12-18min。
上述的制造方法，優(yōu)選的，步驟(4)中，取PVC塑料粉末、助劑以及負(fù)載有相變儲能材料的樹脂包覆木粉，在高速混煉機(jī)中混煉的具體步驟為：
按重量份取50份步驟(3)所得負(fù)載有相變儲能材料的樹脂包覆木粉、30-60份PVC塑料粉末、1-5份鈣鋅穩(wěn)定劑、4-12份氯化石蠟、5-15份鄰苯二甲酸二辛酯、1-10份硬脂酸、0.1-0.5份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚抗氧劑、5-25份聚磷酸銨阻燃劑、0-5份AC-1600發(fā)泡劑、0-10份硅烷偶聯(lián)劑、0-3份氧化鐵紅顏料和0-20份輕質(zhì)碳酸鈣填料，在高速混煉機(jī)中混煉10-20min；
步驟(5)中，所述捏合擠出、開煉壓片和切割修邊的具體過程為：
將混合料加入雙螺桿捏合擠出機(jī)中，在一區(qū)溫度120-130℃、二區(qū)溫度150-160℃、三區(qū)溫度140-150℃、四區(qū)溫度155-165℃、五區(qū)溫度170-175℃、機(jī)頸口模溫度175-185℃、螺桿轉(zhuǎn)速10-25r/min條件下，捏合擠出8-12min；然后在二輥壓片開煉機(jī)中，在150-180℃條件下開煉壓片；最后經(jīng)切割機(jī)切割修邊。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
(1)本發(fā)明利用聚乙二醇-異氰酸酯共聚樹脂包覆復(fù)合木粉，不僅有效提高了復(fù)合材料的相變潛熱，解決了聚乙二醇融化后的液體泄漏問題，而且有利于消除木粉與PVC塑料之間的不相容問題，有效提高了木塑復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度。
(2)本發(fā)明采用適當(dāng)比例的聚乙二醇600和聚乙二醇800作為復(fù)合相變儲能材料，并在聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料里添加硫酸鐵和硫酸亞鐵銨，大幅度的提高了聚乙二醇的相變潛熱，優(yōu)化調(diào)整了相變溫度。所得到的相變儲能保溫木塑復(fù)合材料可以將環(huán)境溫度有效控制和調(diào)節(jié)在20-30℃的舒適范圍內(nèi)。
(3)本發(fā)明采用質(zhì)松軟管胞發(fā)達(dá)的楊木材，并利用一定長度分布的楊木纖維和超細(xì)粒徑的楊木粉作為吸附負(fù)載聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料的基底和木塑復(fù)合材料的增強(qiáng)相，不僅提高了基底對聚乙二醇的有效吸附負(fù)載量，而且保證了木塑復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度。
(4)本發(fā)明采用AC-1600發(fā)泡劑和輕質(zhì)碳酸鈣填料，使得該相變儲能保溫的木塑復(fù)合材料具有合適的密度和重量。采用適當(dāng)重量配比的負(fù)載有相變儲能材料的樹脂包覆木粉、PVC塑料粉末和各種助劑，使得木塑復(fù)合材料具有良好的儲能保溫性能，同時具備良好的力學(xué)性能。
具體實(shí)施方式
為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合較佳的實(shí)施例對本發(fā)明作更全面、細(xì)致地描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于以下具體的實(shí)施例。
除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語只是為了描述具體實(shí)施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
除非另有特別說明，本發(fā)明中用到的各種原材料、試劑、儀器和設(shè)備等均可通過市場購買得到或者可通過現(xiàn)有方法制備得到。
實(shí)施例1：
本實(shí)施例的一種相變儲能保溫的木塑復(fù)合材料，該復(fù)合材料是利用木粉和木纖維吸附負(fù)載聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料，并經(jīng)聚乙二醇-異氰酸酯共聚樹脂包覆后，與基體塑料和助劑混煉，然后經(jīng)捏合擠出、開煉壓片和切割修邊制備而成。該相變儲能保溫的木塑復(fù)合材料的具體制造方法包括以下步驟：
(1)將100kg聚乙二醇600、100kg聚乙二醇800、0.5kg有機(jī)硅消泡劑HT-508依次加入高速分散機(jī)中，在1000r/min轉(zhuǎn)速下高速剪切分散10min；然后在150r/min轉(zhuǎn)速下依次加入0.2kg硫酸亞鐵銨和0.2kg硫酸鐵，繼續(xù)在1000r/min轉(zhuǎn)速下剪切分散25min。
(2)將復(fù)合木粉(由10kg長度為3-10mm的楊木纖維，20kg長度為0.5-3mm的楊木纖維，30kg細(xì)度為30-60目的楊木粉以及40kg細(xì)度為100-325目的楊木粉，在攪拌機(jī)中攪拌混合20min而成)裝入高壓真空壓力浸注罐中，開啟真空泵抽真空，罐內(nèi)壓力為0.02MPa維持25min；開啟進(jìn)液閥門將步驟(1)配制的聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料抽入浸注罐內(nèi)，使聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料溶液的液面完全覆蓋復(fù)合木粉，加1.0MPa壓力浸漬1.5h；開啟排液閥門，將聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料用壓力輸送回儲液槽(調(diào)整配比后留作下次使用)；開啟通氣閥門完全泄壓，然后將木粉取出干燥，獲得吸附負(fù)載有聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料的復(fù)合木粉。
(3)在高低速混料攪拌機(jī)不斷攪拌下，用氣壓霧化機(jī)將8kg硅烷偶聯(lián)劑霧化噴入100kg步驟(2)所得負(fù)載有聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料的復(fù)合木粉中，攪拌5min，然后在不斷攪拌過程中用噴膠機(jī)噴入霧化的16kg聚乙二醇-異氰酸酯共聚樹脂(聚乙二醇-異氰酸酯共聚樹脂的制備方法是：在反應(yīng)釜中，加入10kg丙酮，再加入25kg聚乙二醇6000，在不斷攪拌下于110℃抽真空脫水3h；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下緩慢攪拌，于60℃溫度下緩慢滴加4.5kg異佛爾酮二異氰酸酯，攪拌反應(yīng)2h；加入0.6kg 1,4-丁二醇，并滴加0.04kg二月桂酸二丁基錫催化劑，繼續(xù)反應(yīng)4h)，繼續(xù)攪拌下包覆15min，獲得負(fù)載有相變儲能材料的樹脂包覆木粉。
(4)將50kg步驟(3)制備的負(fù)載有相變儲能材料的樹脂包覆木粉、60kg PVC塑料粉末、4kg AC-1600發(fā)泡劑、5kg鈣鋅穩(wěn)定劑、10kg氯化石蠟、10kg鄰苯二甲酸二辛酯、8kg硬脂酸、6kg硅烷偶聯(lián)劑、0.2kg2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚抗氧劑、20kg聚磷酸銨阻燃劑、1kg氧化鐵紅顏料和20kg輕質(zhì)碳酸鈣填料輸入高速混煉機(jī)中混煉20min，獲得混合料。
(5)將步驟(4)混煉獲得的混合料在雙螺桿捏合擠出機(jī)中，在一區(qū)溫度120-130℃、二區(qū)溫度150-160℃、三區(qū)溫度140-150℃、四區(qū)溫度155-165℃、五區(qū)溫度170-175℃、機(jī)頸口模溫度175-185℃、螺桿轉(zhuǎn)速20r/min條件下，捏合擠出8min；然后在二輥壓片開煉機(jī)中，在160℃條件下開煉壓片；最后經(jīng)切割機(jī)切割修邊，獲得相變儲能保溫的木塑復(fù)合材料成品。
對該相變儲能保溫的木塑復(fù)合材料的保溫性能及力學(xué)性能等進(jìn)行測試。其中，保溫18℃的測試方法為：采用厚度為20mm的板材做成400mm×400mm×400mm正方形木箱，將木箱置于30℃恒溫箱加熱至木箱內(nèi)溫度達(dá)到30℃，然后以3℃/h的降溫速度控制恒溫箱的溫度，測定木箱內(nèi)溫度由30℃降低至18℃所需要的時間；保溫30℃的測試方法為：將木箱置于20℃恒溫箱使木箱內(nèi)溫度達(dá)到20℃，然后以3℃/h的升溫速度控制恒溫箱的溫度，測定木箱內(nèi)溫度由20℃上升至30℃所需要的時間。具體測試結(jié)果見表1。
實(shí)施例2：
本實(shí)施例的一種相變儲能保溫的木塑復(fù)合材料，該復(fù)合材料是利用木粉和木纖維吸附負(fù)載聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料，并經(jīng)聚乙二醇-異氰酸酯共聚樹脂包覆后，與基體塑料和助劑混煉，然后經(jīng)捏合擠出、開煉壓片和切割修邊制備而成。該相變儲能保溫的木塑復(fù)合材料的具體制造方法包括以下步驟：
(1)將110kg聚乙二醇600、90kg聚乙二醇800、0.5kg有機(jī)硅消泡劑HT-508依次加入高速分散機(jī)中，在1000r/min轉(zhuǎn)速下高速剪切分散10min；然后在150r/min轉(zhuǎn)速下依次加入0.2kg硫酸亞鐵銨和0.2kg硫酸鐵，繼續(xù)在1000r/min轉(zhuǎn)速下剪切分散25min。
(2)將復(fù)合木粉(由10kg長度為3-10mm的楊木纖維，20kg長度為0.5-3mm的楊木纖維，20kg細(xì)度為30-60目的楊木粉以及50kg細(xì)度為100-325目的楊木粉，在攪拌機(jī)中攪拌混合20min而成)裝入高壓真空壓力浸注罐中，開啟真空泵抽真空，罐內(nèi)壓力為0.02MPa維持25min；開啟進(jìn)液閥門將步驟(1)配制的聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料抽入浸注罐內(nèi)，使聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料溶液的液面完全覆蓋復(fù)合木粉，加1.0MPa壓力浸漬1.5h；開啟排液閥門，將聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料用壓力輸送回儲液槽(調(diào)整配比后留作下次使用)；開啟通氣閥門完全泄壓，然后將木粉取出干燥，獲得吸附負(fù)載聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料的復(fù)合木粉。
(3)在高低速混料攪拌機(jī)不斷攪拌下，用氣壓霧化機(jī)將8kg硅烷偶聯(lián)劑霧化噴入100kg步驟(2)制備的負(fù)載有聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料的復(fù)合木粉中，攪拌5min，然后在不斷攪拌過程中用噴膠機(jī)噴入霧化的16kg聚乙二醇-異氰酸酯共聚樹脂(聚乙二醇-異氰酸酯共聚樹脂的制備方法是：在反應(yīng)釜中，加入10kg丙酮，再加入25kg聚乙二醇6000，在不斷攪拌下于110℃抽真空脫水3h；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下緩慢攪拌，于60℃溫度下緩慢滴加4.5kg異佛爾酮二異氰酸酯，攪拌反應(yīng)2h；加入0.6kg 1,4-丁二醇，并滴加0.04kg二月桂酸二丁基錫催化劑，繼續(xù)反應(yīng)4h)，繼續(xù)攪拌下包覆15min，獲得負(fù)載有相變儲能材料的樹脂包覆木粉。
(4)將50kg步驟(3)制備的負(fù)載有相變儲能材料的樹脂包覆木粉、60kg PVC塑料粉末、4kg AC-1600發(fā)泡劑、5kg鈣鋅穩(wěn)定劑、10kg氯化石蠟、10kg鄰苯二甲酸二辛酯、8kg硬脂酸、6kg硅烷偶聯(lián)劑、0.2kg2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚抗氧劑、20kg聚磷酸銨阻燃劑、1kg氧化鐵紅顏料和20kg輕質(zhì)碳酸鈣填料輸入高速混煉機(jī)中混煉20min，獲得混合料。
(5)將步驟(4)混煉獲得的混合料在雙螺桿捏合擠出機(jī)中，在一區(qū)溫度120-130℃、二區(qū)溫度150-160℃、三區(qū)溫度140-150℃、四區(qū)溫度155-165℃、五區(qū)溫度170-175℃、機(jī)頸口模溫度175-185℃、螺桿轉(zhuǎn)速20r/min條件下，捏合擠出8min；然后在二輥壓片開煉機(jī)中，在160℃條件下開煉壓片；最后經(jīng)切割機(jī)切割修邊，獲得相變儲能保溫的木塑復(fù)合材料成品。
對該相變儲能保溫的木塑復(fù)合材料的保溫性能及力學(xué)性能進(jìn)行測試。測試方法與實(shí)施例1相同。具體測試結(jié)果見表1。
對比例1：
本對比例是一種沒有添加相變儲能保溫材料的微發(fā)泡阻燃PVC木塑復(fù)合材料，該微發(fā)泡阻燃PVC木塑復(fù)合材料的制造方法包括以下步驟：
(1)將10kg長度為3-10mm的楊木纖維，20kg長度為0.5-3mm的楊木纖維，20kg細(xì)度為30-60目的楊木粉，50kg細(xì)度為100-325目的楊木粉，在攪拌機(jī)中攪拌混合20min而成，獲得復(fù)合木粉。
(2)將50kg步驟(1)制備的復(fù)合木粉、60kg PVC塑料粉末、4kg AC-1600發(fā)泡劑、5kg鈣鋅穩(wěn)定劑、10kg氯化石蠟、10kg鄰苯二甲酸二辛酯DOP、8kg硬脂酸、6kg硅烷偶聯(lián)劑、0.2kg2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚抗氧劑、20kg聚磷酸銨阻燃劑、1kg氧化鐵紅顏料和20kg輕質(zhì)碳酸鈣填料輸入高速混煉機(jī)中混煉20min，獲得混合料。
(3)將步驟(2)混煉獲得的混合料在雙螺桿捏合擠出機(jī)中，在一區(qū)溫度120-130℃、二區(qū)溫度150-160℃、三區(qū)溫度140-150℃、四區(qū)溫度155-165℃、五區(qū)溫度170-175℃、機(jī)頸口模溫度175-185℃、螺桿轉(zhuǎn)速20r/min條件下，捏合擠出8min；然后在二輥壓片開煉機(jī)中，在160℃條件下開煉壓片；最后經(jīng)切割機(jī)切割修邊，獲得微發(fā)泡阻燃PVC木塑復(fù)合材料成品。
對該微發(fā)泡阻燃PVC木塑復(fù)合材料的保溫性能及力學(xué)性能進(jìn)行測試。測試方法與實(shí)施例1相同。具體測試結(jié)果見表1。
表1木塑復(fù)合材料的性能參數(shù)對比
由表1可見，實(shí)施例1和實(shí)施例2的相變儲能保溫的木塑復(fù)合材料相比于對比例1中的微發(fā)泡阻燃PVC木塑復(fù)合材料比熱容大幅度增大，單位質(zhì)量的相變焓增加，低于18℃或高于30℃的滯后時間增加，因此，居住空間的舒適度增加；同時，由于采用聚乙二醇-異氰酸酯共聚樹脂包覆負(fù)載有聚乙二醇復(fù)合相變儲能材料的復(fù)合木粉，所制備的相變儲能保溫的木塑復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度也相比于對比例1中的微發(fā)泡阻燃PVC木塑復(fù)合材料有所增大。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。