[發(fā)明專利]一種含微膠囊相變材料的節(jié)能型人造大理石的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910041545.6
• 申請日: 2009-07-30
• 公開（公告）號: CN101633197B
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁文輝;陳華榮;董釗行;李莉
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: B28B1/08
• 分類號: B28B1/08;C04B26/18;C09K5/06;C04B14/06
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 李衛(wèi)東

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉化學(xué)工業(yè)、石材工業(yè)和建筑工業(yè)中微膠囊相變材料應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體是含微膠囊相變材料的節(jié)能型人造大理石的制備方法。

技術(shù)背景：

微膠囊技術(shù)是一種用成膜材料把固體、液體或氣體包覆形成微小粒子的技術(shù)。微膠囊就是將某種物質(zhì)用某些高分子化合物或無機化合物，采用機械或化學(xué)方法包覆起來，使這種物質(zhì)受到保護，免受外界作用而變質(zhì)，在適當(dāng)時被釋放出來的微粒。

微膠囊相變材料(Micro-encapsulated?Phase?Change?Materials，MPCM)的研究是將微膠囊技術(shù)應(yīng)用到相變材料中而形成的新的研究領(lǐng)域。MPCM由內(nèi)核材料和外殼材料兩部分形成，其相變溫度范圍在-50～150℃間，根據(jù)內(nèi)核材料的相變溫度確定其吸熱和放熱性能，MPCM的內(nèi)核是固—液相變材料，它是MPCM的核心，將直接影響產(chǎn)品的貯釋熱和溫控性能。目前，可作為微膠囊內(nèi)核的固—液相變材料有結(jié)晶水合鹽、共晶水合鹽、直鏈烷烴、石蠟類、脂肪酸類、聚乙二醇等，其中結(jié)晶水合鹽和石蠟類較為常用。外殼材料是為相變材料提供穩(wěn)定的相變空間，主要起到保護和密封相變材料的作用。外殼材料對微膠囊的性能有著重要的影響，且不同的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ν鈿げ牧嫌胁煌囊蟆Ｍ鈿げ牧铣＿x用高分子材料，可選用的有聚乙烯、聚苯乙烯、聚脲、聚酰胺、環(huán)氧樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂等。

MPCM不僅解決了無機相變材料的穩(wěn)定性和有機相變材料的熱導(dǎo)率和體積變化問題，而且還簡化了相變材料的使用工藝，降低了使用成本。MPCM具有良好的貯熱性能和溫控性能，可廣泛應(yīng)用的領(lǐng)域很多，亦可以與各種高分子材料混合構(gòu)成性能更加優(yōu)越的復(fù)合高分子相變材料，拓寬了傳統(tǒng)相變材料的應(yīng)用領(lǐng)域。MPCM在一些實際應(yīng)用領(lǐng)域里是用于平衡暫時溫度變化的和儲存能量的。不僅在電子行業(yè)、汽車工業(yè)、紡織業(yè)、而且在建筑業(yè)及石材加工行業(yè)中也得到了廣泛的應(yīng)用。

本發(fā)明所述節(jié)能型人造石是將人造石與微膠囊相變蓄熱材料復(fù)合，使新型的人造石具有自動調(diào)節(jié)溫度的功能，使用界面聚合法與原位聚合法對一系列鏈烷烴化合物進行膠囊化來制備包裹完全、滲透性較低、可以反復(fù)使用的雙殼層微膠囊，同時通過微膠囊相變蓄熱人造石調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，減少波動，可大量節(jié)約能源，相變儲能建筑材料作為一種新型建筑功能材料，在節(jié)能、儲能方面有著良好的應(yīng)用前景。最近德國弗賴堡夫瑯費太陽能系統(tǒng)研究所與康采恩巴斯夫公司的研究人員利用液態(tài)石蠟?zāi)軌蛐顭徇@一特點，利用微膠囊技術(shù)將石蠟包覆，然后加入灰泥中應(yīng)用于建材。這種建材可以吸收熱量，使石蠟分子熔解，而其凝固時，熱量會重新釋放出來。美國Suntek?ResearchAssociate公司研制成功儲熱墻體塊，它將相變材料懸浮于混凝土砌塊中，作為恒溫儲熱建筑構(gòu)件。其制作方法是將砌塊中空氣抽走，然后填充融化狀態(tài)的相變材料，再在外面涂上封閉層。

微膠囊儲熱相變材料與合理利用太陽能的結(jié)合提供了一種增加建筑物舒適度和降低能耗、減少環(huán)境負面影響的有效途徑。相變儲能建筑材料作為一種新型建筑功能材料，在節(jié)能、儲能方面有著良好的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于提供一種適于建筑工業(yè)的含有微膠囊相變材料的地板磚或墻面磚等建筑材料的制備方法。該方法工藝簡單，成本低且環(huán)保，并賦予石材良好的吸熱或放熱性能，使室內(nèi)環(huán)境達到冬暖夏涼的效果，提高處在環(huán)境溫度變化下的人體舒適度。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，采用如下技術(shù)方案：

含微膠囊相變材料的節(jié)能型人造大理石的一種制備方法，包括如下步驟：

(1)同時使用界面聚合法與原位聚合法對一系列鏈烷烴化合物進行膠囊化來制備包裹完全、滲透性較低、可以反復(fù)使用的雙殼層微膠囊；

(2)常溫下將(1)制得的微膠囊粉體、膠凝材料(182不飽和聚酯樹脂)與石英粉按照1∶0.5～2∶4～10的比例混合；

(3)根據(jù)所用范疇將(2)所得混合物按照一定的比例加入人造石基材中，并選擇合適的顏料加入底料中，同時添加適當(dāng)固化劑過氧化甲乙酮和促進劑異辛酸鈷；

(4)通過模具成型技術(shù)，將含有微膠囊相變材料的石材基料放入真空成型機模具中經(jīng)振蕩成型，并根據(jù)具體需要在石材表面印制花紋后得成品。

所屬成品中微膠囊相變材料含量為10％～35％，所述微膠囊相變材料粉體是指微膠囊內(nèi)核相變溫度為-50～150℃的微米或納米粉體材料。

有益的是，所述含微膠囊相變材料的節(jié)能型人造大理石主要用于墻面磚、地板磚、幕墻等建筑材料。

有益的是，所述含微膠囊相變材料的節(jié)能型人造大理石的制備過程步驟(3)中膠凝材料為182不飽和聚酯樹脂。