專利名稱：一種自調(diào)溫公路相變材料及生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種自調(diào)溫公路相變材料及生產(chǎn)方法，主要應(yīng)用于公路、道路、橋梁的瀝青和混凝土路面等領(lǐng)域。它采用新工藝，復(fù)合而成一種能通過(guò)蓄能介質(zhì)對(duì)太陽(yáng)能儲(chǔ)釋的新物質(zhì)，該物質(zhì)具有兩元相變機(jī)理，通過(guò)對(duì)太陽(yáng)能的儲(chǔ)釋發(fā)生相變達(dá)到調(diào)溫機(jī)理，削添路面溫度峰谷，有效克服冬季冷凍路面結(jié)凝產(chǎn)生安全隱患，及冰凍產(chǎn)生裂縫；夏季路面溫度過(guò)高，避免熱應(yīng)力及雨水爆擊對(duì)路面損害，延長(zhǎng)道路壽命，并對(duì)冬季融雪具有一定效果。
本發(fā)明研究是把航天衛(wèi)星相變儲(chǔ)能技術(shù)及生物化工合成相結(jié)合，引進(jìn)了相變蓄能機(jī)理，潛熱值較大，材料在相變點(diǎn)通過(guò)熔化吸熱和凝結(jié)放熱使公路表面溫度相對(duì)平衡，平抑溫差對(duì)路面損害，達(dá)到延長(zhǎng)壽命，克服安全隱患，提高道路質(zhì)量為目的；通過(guò)材料憎水性，對(duì)夏季濕蒸汽外析產(chǎn)生的路面裂縫，有效延長(zhǎng)道路使用壽命。
通過(guò)潛熱性及熱惰性能夠有效平抑公路的表面溫度，避免夏季熱應(yīng)力，及高溫路面在雨水爆擊時(shí)損害。本材料為相變?nèi)刍瘻囟确秶螅刍时容^小，儲(chǔ)能密度為125-200KJ/dm3。尤為關(guān)鍵的是，作為儲(chǔ)能相變材料，無(wú)機(jī)物在應(yīng)用中熔化時(shí)不分層，自動(dòng)成核，無(wú)過(guò)冷表面結(jié)霜冷凝現(xiàn)象。
當(dāng)今世界相變儲(chǔ)能材料技術(shù)及應(yīng)用研究非常廣泛，國(guó)內(nèi)研究潛熱材料以衛(wèi)星、太陽(yáng)能應(yīng)用為主；在屋面利用涂料反射原理，降低光輻射熱也有研究；在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域和服裝領(lǐng)域也有部分研究；但在道路領(lǐng)域并無(wú)應(yīng)用報(bào)道。2003年保定雄亞紡織集團(tuán)與美國(guó)安伯士國(guó)際集團(tuán)合作，利用“太空技術(shù)”成功開(kāi)發(fā)生產(chǎn)出相變調(diào)溫洛科絨線，并首次在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)出相變調(diào)溫服裝。從而減緩人體體表溫度的變化，保持舒適感。北京工業(yè)大學(xué)當(dāng)前相變研究在初冷式空調(diào)系統(tǒng)利用夜間低谷電價(jià)，取得很大進(jìn)展。國(guó)外技術(shù)，德國(guó)研制真空保暖建材(第一批使用紐倫堡一所受到文物保護(hù)舊建筑，厚度60mm)。它以熱水瓶原理，絕熱層中氣體分子越少，擴(kuò)散掉熱能越少，真空甚至能完全阻隔熱的擴(kuò)散。美國(guó)一家公司研制成硅酮醛涂料，將其噴涂在墻板和天花板上可減少輻射熱量的散發(fā)或進(jìn)入房間。從而調(diào)節(jié)室溫，達(dá)到節(jié)能目的。東京大學(xué)尖端科學(xué)技術(shù)研究中心教授橋本和仁開(kāi)發(fā)的光觸媒應(yīng)用技術(shù)；利用氧化鈦等材料制造光觸媒，具有一接觸到陽(yáng)光就大量吸收水分的性質(zhì)。減輕城市在夏季異常升高的熱島效應(yīng)。相變纖維(phasechangematerial，PCM)是美國(guó)國(guó)家航天航空局(NASA)在20世紀(jì)80年代初開(kāi)發(fā)的成果，1987年其下屬NASA的三角形技術(shù)公司驗(yàn)證了PCM與紡織纖維復(fù)合的可行性，用于保護(hù)太空實(shí)驗(yàn)的精密儀器受到高溫侵襲下的正常應(yīng)用。并在市場(chǎng)上推廣應(yīng)用。
本發(fā)明采用兩元相變?cè)?，為了使相變溫度符合道路溫度要求，在?chǔ)能物質(zhì)選擇時(shí)，可按照如下技術(shù)要求進(jìn)行相變點(diǎn)應(yīng)在14-24℃范圍內(nèi)，滿足冬季需要；相變點(diǎn)42-48℃滿足夏季要求。應(yīng)盡量選用單位質(zhì)量熱焓大，具有不產(chǎn)生放射性相變物質(zhì)；不用包裹微膠囊結(jié)構(gòu)，與載體直接合成。將其混入原料的封閉微孔內(nèi)壁，形成固—液態(tài)、固—固態(tài)相變的儲(chǔ)能載體，載體包括本材料漂珠，外觀呈灰白色，球狀，中空、單個(gè)的球體，以珠體中空非晶態(tài)玻璃相存在。
本發(fā)明要點(diǎn)是通過(guò)以下方案實(shí)現(xiàn)的1.一種自調(diào)溫公路相變材料，其特征是所用原料配比為(kg/m3)脂肪酸 20——25(1) 水鎂石12——15(6)硫酸鉀 4——6(2) 葉蠟石10——12(7)殼聚糖 15——20(3) 有機(jī)硅乳液20——25(8)聚丙烯酰胺 5——7(4) 石蠟 5——8(9)
漂珠15——20(5)氫氧化鈉1——2(10)2.一種自調(diào)溫公路相變材料的生產(chǎn)方法，其特征是2.1所用原料配比為(kg/m3)脂肪酸 20——25(1)水鎂石 12——15(6)硫酸鉀 4——6(2) 葉蠟石 10——12(7)殼聚糖 15——20(3)有機(jī)硅乳液 20——25(8)聚丙烯酰胺 5——7(4) 石蠟5——8(9)漂珠15——20(5)氫氧化鈉1——2(10)2.2該方法包括以下工藝步驟2.2.1.根據(jù)2.1配比及重量要求將漂珠放入1號(hào)攪拌機(jī)加熱到90℃、然后放入石蠟、混合攪拌均勻，然后加入水鎂石和殼聚糖，充分?jǐn)嚢杈鶆颉?br> 2.2.2.根據(jù)2.1配比及重量要求將脂肪酸放入2號(hào)攪拌機(jī)，然后加入氫氧化鈉10分鐘，再加入有機(jī)硅乳液，硫酸鉀，聚丙烯酰胺，混合攪拌均勻，最后后加入葉蠟石充分?jǐn)嚢杈鶆颉?br> 2.2.3將1號(hào)攪拌機(jī)內(nèi)攪拌均勻材料，加入到2號(hào)攪拌機(jī)中，攪拌10分鐘，待混合均勻后檢測(cè)、包裝、計(jì)量、登記入庫(kù)。
權(quán)利要求
1.一種自調(diào)溫公路相變材料，其特征是所用原料配比為(kg/m3)脂肪酸 20-25(1) 水鎂石12-15(6)硫酸鉀 4-6 (2) 葉蠟石10-12(7)殼聚糖 15-20(3) 有機(jī)硅乳液20-25(8)聚丙烯酰胺 5-7 (4) 石蠟 5-8 (9)漂珠15-20(5) 氫氧化鈉 1-2 (10)
2.一種自調(diào)溫公路相變材料的生產(chǎn)方法，其特征是2.1所用原料配比為(kg/m3)脂肪酸 20-25(1) 水鎂石 12-15(6)硫酸鉀 4-6 (2) 葉蠟石 10-12(7)殼聚糖 15-20(3) 有機(jī)硅乳液 20-25(8)聚丙烯酰胺 5-7 (4) 石蠟 5-8 (9)漂珠15-20(5) 氫氧化鈉 1-2 (10)2.2該方法包括以下工藝步驟2.2.1.根據(jù)2.1配比及重量要求將漂珠放入1號(hào)攪拌機(jī)加熱到90℃、然后放入石蠟、混合攪拌均勻，然后加入水鎂石和殼聚糖，充分?jǐn)嚢杈鶆颉?.2.2.根據(jù)2.1配比及重量要求將脂肪酸放入2號(hào)攪拌機(jī)，然后加入氫氧化鈉10分鐘，再加入有機(jī)硅乳液，硫酸鉀，聚丙烯酰胺，混合攪拌均勻，最后后加入葉蠟石充分?jǐn)嚢杈鶆颉?.2.3將1號(hào)攪拌機(jī)內(nèi)攪拌均勻材料，加入到2號(hào)攪拌機(jī)中，攪拌10分鐘，待混合均勻后檢測(cè)、包裝、計(jì)量、登記入庫(kù)。
全文摘要
本發(fā)明為一種自調(diào)溫公路相變材料及生產(chǎn)方法，主要應(yīng)用于公路、城市道路等領(lǐng)域。它采用復(fù)合新工藝，生成一種新物質(zhì)。該物質(zhì)利用具有兩元相變調(diào)溫機(jī)理，具有較大潛熱值，通過(guò)蓄能介質(zhì)相變對(duì)太陽(yáng)能儲(chǔ)釋，調(diào)控路面溫度，避免路面冬季霜凍安全隱患和冰凍產(chǎn)生裂縫，提高道路行使安全性；夏季路面溫度過(guò)高，削減熱應(yīng)力及雨水爆擊對(duì)路面損害，有效延長(zhǎng)道路壽命。
文檔編號(hào)C09K5/00GK101029216SQ200710090229
公開(kāi)日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2007年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月16日
發(fā)明者徐虎林 申請(qǐng)人:徐虎林