[發明專利]溫敏和濕敏建筑功能材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310184419.2
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN103274718A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 魏澤勝;魏澤剛;王鵬飛
• 申請（專利權）人: 武漢威爾博科技發展有限公司
• 主分類號: C04B38/02
• 分類號: C04B38/02;C04B28/14;C04B28/10
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

技術領域

本發明屬于建筑材料領域，具體涉及一種溫敏和濕敏建筑功能材料及其制備方法。

背景技術

目前世界總能耗約有1/3為建筑能耗，其中采暖、空調能耗占建筑能耗60%～70%。據測算，到2020年我國建筑能耗占全社會總能耗的比例將上升到35%，全國空調電力高峰負荷將會翻兩番，達到約相當于10個三峽電站的滿負荷功率。使用新型高性能化、功能化、智能化、生態化材料，提高建筑安全、輕質、高強、耐久等特征，被認為是建筑節能的主要途徑，其中，控溫調濕材料具有控溫和濕度調節功能，能為室內環境提供良好的舒適度。

傳統控溫和調濕材料功能單一，不能夠滿足控溫和調濕的雙重要求，而且，大多采用工業原料和天然礦物，資源消耗量大。我國每年農作物秸稈和木屑產量高達7.0×10⁹t，除少量用于建材、沼氣、動物飼料等，絕大部分就地焚燒，造成了嚴重的環境污染和資源浪費；磷石膏和脫硫石膏等工業廢棄物長期堆放，經過雨水沖刷，嚴重污染了周邊環境。

因此，以工農業廢棄物為主要原材料開發具有自動調節空氣溫度和濕度能力的建筑功能材料，不僅可以節約能源和改善室內環境的舒適性，而且對于促進生態環境可持續發展具有重要的意義。

目前，國內外已有關于溫敏和濕敏的報道。如專利《一種蜂窩結構調試材料的制備方法》（CN102518006A）公布了一種調濕材料，以海泡石、氧化鋁、硅藻土為無機礦物，以乙二醇二縮水甘油基乙醚和羧甲基纖維素鈉為有機組分，混合均勻后將其制備成紙板。專利《一種新型表面有機化改性無機納米材料的制備方法》（CN102627871A）公開了一種調濕材料，將酸化納米管埃洛石加入到十二烷基硫酸鈉和十六烷基三甲基溴化銨中，在50-80℃溫度下攪拌2-3h后，得到調濕材料。由于這些技術采用采用單一的調濕組分為原料，不能對室內溫度進行有效調控，不能滿足人們對室內環境舒適度的要求。

專利《新型調濕控溫墻體》（CN102235069B）公開了一種調濕控溫墻體，由墻體、界面層、相變控溫層、調濕層和飾面層組成，其中，相變控溫層由十六烷酸、十四烷酸或十八烷與層狀石墨、石膏和纖維組成。調濕層由天然沸石、硅藻土或蒙脫土和硫酸鈉混合而成；專利《一種調溫調試材料的制備方法》（CN101624435A）公開了一種以海泡石、人造沸石、明膠和尿素為調濕劑，以丙烯酸、聚乙二醇、和過硫酸銨為控溫組分。由于這些技術只考慮了微孔對材料調濕性能的影響，忽略了對宏孔的控制，吸放濕性能差，不能有效調控室內環境的濕度。同時，上述技術大多采用天然高分子或無機礦物為原料，利廢率低，生產成本高，不利于循環經濟和生態環境的可持續發展。

因此，發明一種以工農業廢棄物為主要原料的既能控制室內溫度，又能調節室內濕度的建筑功能材料，對于循環經濟和建筑節能具有重要的意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術存在的不足，提供一種溫敏和濕敏建筑功能材料及其制備方法，所得的溫敏和濕敏建筑功能材料具有高效節能、成本低廉、施工工藝簡單等特點，符合節能減排、循環經濟和可持續發展戰略要求。

本發明為解決上述提出的問題所采用的技術方案為：溫敏和濕敏建筑功能材料，其為下述組分制成的板材，所述的組分含量按重量份數計為：

膠凝材料40-60份、復合控溫材料6-12份、半碳化植物纖維15-30份、填料10-25份、發泡劑0.5-2份，穩泡劑0.05-0.2份，所述的復合控溫材料的制備方法是將硬脂酸、十八醇、月桂酸按照1:2:1-4在玻璃杯中混合，加熱至熔融狀態，磁力攪拌1-3h，待熔體充分混合均勻后，在恒溫水浴中冷卻，得到三元共晶；將三元共晶與硅藻土或蒙脫土以質量比1：3-5混合，并在熔融狀態下保持40-60min后取出，研磨，放入干燥器待用，得到復合控溫材料；所述的半碳化植物纖維的制備方法是將農作物秸稈和木屑以質量比1：1-4混合，在N₂氣氛下，在240-315℃電爐中保溫2-3小時制備而成。

按上述方案，所述的膠凝材料為磷石膏、脫硫石膏或水泥與石灰按質量比10-15：1配置而成。

按上述方案，所述的填料為粉煤灰、輕鈣和重鈣中任意一種或多種的混合，二種或二種以上混合時為任意比。

按上述方案，所述的發泡劑松香皂化發泡劑、松香熱聚物、十二烷基苯磺酸鈉、聚乙二醇和蛋白類發泡劑中任意一種或多種的混合，二種或二種以上混合時為任意比。