一種改性納米微膠囊增強節(jié)能保溫墻體材料的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明屬于建筑材料和基礎工程建設領域，涉及一種改性納米微膠囊增強節(jié)能保溫墻體材料。
【背景技術】
[0002]我國建筑物絕大多數是高能耗的非節(jié)能型建筑。建筑物在使用期間，采暖、空調、通風、熱水供應等方面消耗了大量的能源。我國能源利用率全國平均僅為30%左右，而工業(yè)發(fā)達國家能源利用率已達70%以上，在熱能損失中因保溫不良造成的損失占很大比例。為了保持建筑物內部溫度、減少空調、采暖過程能源的消耗，響應建筑節(jié)能保溫的要求，積極開發(fā)研制及應用保溫節(jié)能材料、大力推廣建筑節(jié)能新技術，改善人們居住環(huán)境的同時降低建筑能耗水平，建設節(jié)約型社會，有利于對保持國民經濟持續(xù)發(fā)展，有利于緩解能源的供需矛盾。相變材料微膠囊不僅可以用于內墻保溫材料，在外墻保溫方面，也可以起到很大的作用。當建筑圍護結構外表面直接暴露在陽光下時，外表面的室外綜合溫度可高達60?70°C。把相變材料用于外墻體外表面，可以有效控制建筑外表面溫度，降低外表面溫度曲線的峰值，這時候結構內外溫差較小，以起到保溫節(jié)能的作用。同時我們注意到納米微膠囊的價格非常昂貴，這使得納米微膠囊增強節(jié)能保溫墻體材料的價格也大幅上升，很難大規(guī)模推廣應用。因此，如何制備改性納米微膠囊增強節(jié)能保溫墻體材料，同時降低其工藝成本及提高節(jié)能保溫性能，這始終是高效節(jié)能保溫墻體材料推廣應用的技術難題。
[0003]隨著社會經濟及陶瓷工業(yè)的快速發(fā)展，陶瓷工業(yè)廢料日益增多，處理這些廢料需要耗費大量的社會資源，部分程度上限制了城市經濟的發(fā)展及陶瓷工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。目前，我國陶瓷工業(yè)廢料的處理與利用程度比較低，大量的廢渣擠占公共資源，使環(huán)境受到污染。隨著陶瓷業(yè)產能的增加，廢料的數量越來越多，大量的陶瓷廢料已經不是簡單填埋可以解決的問題，陶瓷廢料的堆積擠占土地，微細粉塵影響當地空氣的質量，如何有效回收利用陶瓷廢料，這對于節(jié)省能源、資源，保護生態(tài)環(huán)境，提高節(jié)能保溫墻體材料的各項重要性能，具有重要的現實意義和實際應用價值。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種改性納米微膠囊增強節(jié)能保溫墻體材料及其制備方法，在回收利用陶瓷廢棄物、農作物秸桿的同時采用改性納米微膠囊化技術，大大降低了墻體材料的密度，極大地提高了墻體材料的蓄放熱能力，彌補了普通墻體材料無法進行儲能調溫的缺陷，且工藝簡單，實現了節(jié)能保溫。
[0005]為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案:
一種改性納米微膠囊增強節(jié)能保溫墻體材料，按照重量份的主要原料包括:改性納米微膠囊30?40份、聚烷基芳香基磺酸鹽系分散劑2?4份、十二烷基硫酸鈉15?25份、二甲基硅油2?4份、苯丙乳液25?35份;所述改性納米微膠囊，按照重量份的納米級主要組分為:碳酸鈉4?6份、秸桿纖維15?25份、陶瓷廢棄物50?70份、乙酸乙酯20?30份。
[0006]作為本發(fā)明的進一步方案，所述改性納米微膠囊增強節(jié)能保溫墻體材料，按照重量份的主要原料包括:改性納米微膠囊35份、聚烷基芳香基磺酸鹽系分散劑3份、十二烷基硫酸鈉20份、二甲基硅油3份、苯丙乳液30份;所述改性納米微膠囊，按照重量份的納米級主要組分為:碳酸鈉5份、秸桿纖維20份、陶瓷廢棄物60份、乙酸乙酯25份。
[0007]作為本發(fā)明的進一步方案，所述秸桿纖維由廢棄農作物秸桿制成。
[0008]作為本發(fā)明的進一步方案，所述陶瓷廢棄物由廢棄陶瓷顆粒制成。
[0009]所述的改性納米微膠囊增強節(jié)能保溫墻體材料的制備方法，具體步驟為:
(1)首先將碳酸鈉和陶瓷廢棄物充分攪拌混勻，隨后在900?1000°C下進行熔化，得到碳酸鈉-陶瓷基復合材料；
(2)將步驟(I)得到的碳酸鈉-陶瓷基復合材料與秸桿纖維、乙酸乙酯在1500?3000r/min攪拌下，攪拌時間為30?60min，隨后在用勾楽機高速剪切乳化分散10?20min;接著對其進行噴霧干燥，過濾后水洗并在50 V下進行烘干，得到改性納米微膠囊；
(3)將十二烷基硫酸鈉加入到蒸餾水中，室溫下充分攪拌至完全溶解而形成乳化劑溶液;隨后在300?600r/min攪拌下，將改性納米微膠囊與聚烷基芳香基磺酸鹽系分散劑、二甲基娃油和苯丙乳液充分攪拌混勾，可得到密度0.70g/cm3以下、導熱系數0.05W/(m.k)以下、隔熱溫差20°C以上的改性納米微膠囊增強節(jié)能保溫墻體材料。
[0010]作為本發(fā)明的進一步方案，步驟(2)得到的碳酸鈉-陶瓷基復合材料與秸桿纖維、乙酸乙酯在2300r/min攪拌下，攪拌時間為45min，隨后在用勾楽機高速剪切乳化分散15min。
[0011]作為本發(fā)明的進一步方案，步驟(3)中隨后在450r/min攪拌下，將改性納米微膠囊與聚烷基芳香基磺酸鹽系分散劑、二甲基硅油和苯丙乳液充分攪拌混勻。
[0012]與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
(I)本發(fā)明利用微膠囊技術帶來的良好的流動性和控制釋放性、相變復合材料(碳酸鈉-陶瓷基復合材料)的高效率儲能特性，并通過多元復合技術的有效利用即可成功制備出了密度0.70g/cm3以下、導熱系數0.05W/(m.k)以下、隔熱溫差20°C以上的改性納米微膠囊增強節(jié)能保溫墻體材料，可有效降低夏季空調和冬季采暖的能耗，具有較強的節(jié)能環(huán)保作用。
[0013](2)本發(fā)明制備的改性納米微膠囊增強節(jié)能保溫墻體材料采用陶瓷廢棄物和農作物秸桿作為生產原料，大大降低了墻體材料的生產成本，實現對工業(yè)廢棄物的綜合利用，節(jié)能環(huán)保，減少污染。
[0014](3 )本發(fā)明改性納米微膠囊增強節(jié)能保溫墻體材料中的相變復合材料(碳酸鈉-陶瓷基復合材料)采用熔融滲透法制備，工藝方法簡單，而以往的現有技術多采用溶膠凝膠法，工藝復雜難控制，不能滿足工業(yè)要求。
【具體實施方式】
[0015]下面結合【具體實施方式】對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
[0016]實施例1
一種改性納米微膠囊增強節(jié)能保溫墻體材料，按照重量份的主要原料包括:改性納米微膠囊30份、聚烷基芳香基磺酸鹽系分散劑2份、十二烷基硫酸鈉15份、二甲基硅油2份、苯丙乳液25份;所述改性納米微膠囊，按照重量份的納米級主要組分為:碳酸鈉4份、秸桿纖維15份、陶瓷廢棄物50份、乙酸乙酯20份。
[0017]所述的改性納米微膠囊增強節(jié)能保溫墻體材料的制備方法，具體步驟為:
(1)首先將碳酸鈉和陶瓷廢棄物充分攪拌混勻，隨后在900?1000°C下進行熔化，得到碳酸鈉-陶瓷基復合材料；
(2)將步驟(I)得到的碳酸鈉-陶瓷基復合材料與秸桿纖維、乙酸乙酯在1500r/min攪拌下，攪拌時間為30min，隨后在用勻漿機高速剪切乳化分散1min;接著對其進行噴霧干燥，過濾后水洗并在50 0C下進行烘干，得到改性納米微膠囊；
(3)將十二烷基硫酸鈉加入到蒸餾水中，室溫下充分攪拌至完全溶解而形成乳化劑溶液;隨后在300r/min攪拌下，將改性納米微膠囊與聚烷基芳香基磺酸鹽系分散劑、二甲基硅油和苯丙乳液充分攪拌混勻，可得到密度0.70g/cm3以下、導熱系數0.05W/(m.k)以下、隔熱溫差20°C以上的改性納米微膠囊增強節(jié)能保溫墻體材料。
[0018]上述工藝制備得到的改性納米微膠囊增強節(jié)能保溫墻體材料，測得其參數如下:密度0.68g/cm3、導熱系數0.045W/(m.k)、隔熱溫差21°C。
[0019]實施例2
一種改性納米微膠囊增強節(jié)能保溫墻體材料，按照重量份的主要原料包括:改性納米微膠囊35份、聚烷基芳香基磺酸鹽系分散劑2份、十二烷基硫酸鈉15份、二甲基硅油2份、苯丙乳液25份;所述改性納米微膠囊，按照重量份的納米級主要組分為:碳酸鈉4份、秸桿纖維15份、陶瓷廢棄物50份、乙酸乙酯20份。
[0020]所述的改性納米微膠囊增強節(jié)能保溫墻體材料的制備方法，具體步驟為:
(1)首先將碳酸鈉和陶瓷廢棄物充分攪拌混勻，隨后在900?1000°C下進行熔化，得到碳酸鈉-陶瓷基復合材料；
(2)將步驟(I)得到的碳酸鈉-陶瓷基復合材料與秸桿纖維、乙酸乙酯在1500r/min攪拌下，攪拌時間為30min，隨后在用勻漿機高速剪切乳化分散1min;接著對其進行噴霧干燥，過濾后水洗并在50 0C下進行烘干，得到改性納米微膠囊；
(3)將十二烷基硫酸鈉加入到蒸餾水中，室溫下充分攪拌至完全溶解而形成乳化劑溶液;隨后在300r/min攪拌下，將改性納米微膠囊與聚烷基芳香基磺酸鹽系分散劑、二甲基硅油和苯丙乳液充分攪拌混勻，可得到密度0.70g/cm3以下、導熱系數0.05W/(m.k)以下、隔熱溫差20°C以上的改性納米微膠囊增強節(jié)能保溫墻體材料。
[0021]上述工藝制備得到的改性納米微膠囊增強節(jié)能保溫墻體材料，測得其參數如下:密度0.59g/cm3、導熱系數0.041W/(m.k)、隔熱溫差24°C。
[0022]實施例3
一種改性納米微膠囊增強節(jié)能保溫墻體材料，按照重量份的主要原料包括:改性納米微膠囊35份、聚烷基芳香基磺酸鹽系分散劑3份、十二烷基硫酸鈉20份、二甲基硅油3份、苯丙乳液30份;所述改性納米微膠囊，按照重量份的納米級主要組分為:碳酸鈉5份、秸桿纖維20份、陶瓷廢棄物60份、乙酸乙酯25份。
[0023]所述的改性納米微膠囊增強節(jié)能保溫墻體材料的制備方法，具體步驟為:
(I)首先將碳酸鈉和陶瓷廢棄物充分攪拌混勻，隨后在900?1000°C下進行熔化，得到碳酸鈉-陶瓷基復合材料； (2)將步驟(I)得到的碳酸鈉-陶瓷基復合材料與秸桿纖維、乙酸乙酯在2300r/min攪拌下，攪拌時間為45min，隨后在用勻漿機高速剪切乳化分散15min;接著對其進行噴霧干燥，過濾后水洗并在50 0C下進行烘干，得到改性納米微膠囊；
(3)將十二烷基硫酸鈉加入到蒸餾水中，室溫下充分攪拌至完全溶解而形成乳化劑溶液;隨后在450r/min攪拌下，將改性納米微膠囊與聚烷基芳香基磺酸鹽系分散劑、二甲基硅油和苯丙乳液充分攪拌混勻，可得到密度0.70g