[發明專利]一種相變陶粒及其制備方法

有效

• 申請號: 201310459544.X
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103509529A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 孔德玉;郝傳忠;楊楊;曾洪波
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;王曉普

（一）技術領域

本發明涉及一種相變陶粒及其制備方法，屬節能材料與制品技術領域。

（二）背景技術

作為建筑圍護結構的重要組成部分，墻體節能技術在建筑節能中發揮著重要作用，墻體節能材料和構造的研究開發受到廣泛關注。通過在建筑材料中引入相變材料，利用相變材料在發生相變時的吸熱和釋熱特性，溫度升高時，在建筑材料中儲存相變潛熱，溫度下降時，將熱量釋放出來，可在一定程度上減小室內溫差變化幅度，因而有助于提高室內居住舒適度。發明專利03116286.X公開了一種建筑用相變儲能復合材料，它以石膏、水泥等氣硬性或水硬性膠凝材料為基體，其中分散有膨脹粘土等多孔材料集料，多孔材料集料中儲存有石蠟或硬脂酸丁酯等有機相變材料。然而，該發明所用多孔材料集料中儲存的石蠟、硬脂酸丁酯等有機相變材料為憎水性材料，而多孔材料集料的孔隙為親水性表面，因而多孔集料中有機相變材料的吸附量較小，同時，與無機水合鹽相變材料相比，有機相變材料的價格較高，相變潛熱則較小。

另一方面，若直接在多孔材料集料中吸附無機水合鹽相變材料，雖然其吸附量較大，但無機水合鹽相變材料易吸收空氣中的水分而失去相變功能；攪拌于混凝土拌合物中時，也易吸水失效。

（三）發明內容

本發明的目的主要是提供一種以吸附無機水合鹽相變材料為主，同時吸附有機相變材料,并能有效防止無機水合鹽吸水失效的相變陶粒及其制備方法。

本發明采用的技術方案是：

一種相變陶粒的制備方法，所述方法為：陶粒在負壓條件下先吸附相變為液態的無機水合鹽類相變材料，過濾，吸附有無機水合鹽類相變材料的陶粒在負壓條件下充分吸附相變為液態的有機相變材料，過濾，制得所述相變陶粒；所述無機水合鹽類相變材料和有機相變材料的相變溫度為10℃～55℃，所述的無機水合鹽相變材料的相變溫度低于有機相變材料的相變溫度；所述陶粒在-20kPa～-100kPa相對真空度下的吸水率大于40%。

進一步，本發明所述方法包括以下步驟：

(1)將無機水合鹽類相變材料和有機相變材料分別加熱至各自相變溫度以上5～35℃，分別得相變為液態的無機水合鹽相變材料和相變為液態的有機相變材料；所述無機水合鹽類相變材料和有機相變材料的相變溫度為10℃～55℃，所述的無機水合鹽相變材料的相變溫度低于有機相變材料的相變溫度；

(2)將陶粒加熱至無機水合鹽相變材料的相變溫度以上5～35℃，置于反應器中抽真空至相對真空度為-20kPa～-80kPa；在負壓作用下將過量的步驟（1）中得到的相變為液態的無機水合鹽相變材料加入所述反應器中，使陶粒完全浸沒于相變為液態的無機水合鹽相變材料中，保持真空5～10min，消除真空狀態至常壓，過濾，得吸附有無機水合鹽類相變材料的陶粒；

(3)將步驟（2）中制得的吸附有無機水合鹽類相變材料的陶粒加熱至有機相變材料的相變溫度以上5～35℃，置于反應裝置中抽真空至相對真空度為-50kPa～-100kPa；在負壓作用下，將過量的步驟（1）中得到的相變為液態的有機相變材料加入所述反應裝置中，使陶粒完全浸沒于相變為液態的有機相變材料中，保持真空5～10min，消除真空狀態至常壓，過濾，濾餅在低于有機相變材料的相變溫度5～30℃下靜置10～30min，使吸附的有機相變材料相變成為固態后，制得所述相變陶粒。

優選的，步驟（3）中的相對真空度低于步驟（2）中的相對真空度，即步驟（3）中反應裝置抽真空后的絕對壓力低于步驟（2）中反應器抽真空后的絕對壓力。

更進一步，本發明所述方法包括以下步驟：

(a)將無機水合鹽類相變材料、有機相變材料A、有機相變材料B分別加熱至各自相變溫度以上5～35℃，分別得相變為液態的無機水合鹽相變材料、相變為液態的有機相變材料A、相變為液態的有機相變材料B；所述無機水合鹽類相變材料、有機相變材料A和有機相變材料B的相變溫度為10℃～55℃；所述的無機水合鹽相變材料的相變溫度低于有機相變材料A的相變溫度，有機相變材料A的相變溫度低于有機相變材料B的相變溫度；

(b)將陶粒加熱至無機水合鹽相變材料的相變溫度以上5～35℃，置于反應器中抽真空至相對真空度為-20kPa～-80kPa；在負壓作用下將過量的步驟（a）中得到的相變為液態的無機水合鹽相變材料加入所述反應器中，使陶粒完全浸沒于相變為液態的無機水合鹽相變材料中，保持真空5～10min，消除真空狀態至常壓，過濾，得吸附有無機水合鹽類相變材料的陶粒；