[發(fā)明專利]石膏粘土復(fù)合相變蓄能材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410324172.4
• 申請日: 2014-07-08
• 公開（公告）號: CN104152114B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊儒;楊永峰;李敏;孫海明;高楊
• 申請（專利權(quán)）人: 北京化工大學;甘肅凱西生態(tài)環(huán)境工程有限公司
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 李靜

本發(fā)明公開了一種石膏粘土復(fù)合相變蓄能材料的制備方法，其特征在于復(fù)合相變蓄能材料由復(fù)合相變前驅(qū)體和石膏膠凝材料制備。其中復(fù)合相變前驅(qū)體是由多孔無機粘土材料通過溶液插層法吸附有機相變劑，再用粘結(jié)劑粘結(jié)造粒和干燥制得，然后與半水石膏混合成型制備相變石膏粘土復(fù)合相變蓄能材料。相變劑選自癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸，十二醇、十三醇、十四醇、十五醇，十六烷酸甲酯、十七烷酸甲酯、十七烷酸乙酯、十八烷酸甲酯和石蠟。多孔無機粘土材料選自凹凸棒土、海泡石、蒙脫石、膨潤土、硅藻土、沸石、二氧化硅、白云石、方解石和伊利石。成型粘結(jié)劑選自水玻璃、羥甲基纖維素、硅溶膠和鋁溶膠。所制得的復(fù)合相變蓄能材料的相變溫度范圍廣，相變潛熱大，力學性能優(yōu)良，熱穩(wěn)定性高。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種石膏粘土復(fù)合相變蓄能材料的制備方法，具體公開了一種以有機物為相變劑，多孔無機粘土材料為載體，經(jīng)粘結(jié)劑粘合成型得到相變粘土前驅(qū)體，再與半水石膏膠凝材料膠凝復(fù)合成型干燥制備相變蓄能材料的方法。

發(fā)明背景

目前經(jīng)濟和社會的發(fā)展對能源的巨大需求和日益凸顯的環(huán)境問題，這使得的相變蓄能技術(shù)越來越受到國內(nèi)外的重視。相變儲能技術(shù)能夠提高能源的循環(huán)利用率，廣泛應(yīng)用于建筑、航天、工業(yè)等領(lǐng)域。

蓄熱材料就是一種能夠儲存熱能的材料。在特定的溫度(如相變溫度)下發(fā)生物相變化的同時，伴隨著吸熱或放熱，由此可以控制周圍環(huán)境的溫度或用以儲存熱能。把熱量或冷量儲存起來，在需要時再把它釋放出來，從而提高了能源的利用率。在建筑方面它能提高建筑領(lǐng)域能源使用效率，降低建筑能耗，對于整個社會節(jié)約能源和保護環(huán)境都具有顯著的經(jīng)濟效益和社會影響。利用相變儲能建筑材料可有效利用太陽能來蓄熱或電力負荷低谷時期的電力來蓄熱或蓄冷，使建筑物室內(nèi)和室外之間的熱流波動幅度減弱、作用時間被延遲，從而降低室內(nèi)的溫度波動，提高舒適度以及節(jié)約能耗。

相變材料可分為：有機相變材料、無機相變材料以及復(fù)合相變材料。有機類相變材料主要包括石蠟、脂肪酸以及多元醇，此類相變材料性能穩(wěn)定，無腐蝕性，因而被廣泛使用。研究最廣泛的為有機一無機復(fù)合相變蓄能材料，此類復(fù)合相變材料是將低熔點的相變劑分散在高熔點的支撐材料中，運行溫度不超過支撐材料所能承受的溫度，該復(fù)合材料就可維持其狀態(tài)。復(fù)合材料的制備是將多孔材料浸漬在相變材料中，待其吸附飽和后取出即得，但是此類復(fù)合材料在過高的溫度下易發(fā)生泄漏，因此必須要考慮對其封裝的問題。

相變儲能建筑材料在其物相變化過程中，可從環(huán)境中吸收熱(冷)量或向環(huán)境中放出熱(冷)量，從而達到能量儲存及釋放，調(diào)節(jié)能量需求和供給失配的目的。能夠吸收和釋放適量的熱能，能夠和其他傳統(tǒng)建筑材料同時使用，有機一無機復(fù)合相變蓄能材料，能夠用標準生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)，具有顯著的節(jié)能降耗的效應(yīng)，經(jīng)濟效益競爭性強。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種石膏粘土復(fù)合相變蓄能材料的制備方法，具體公開了由復(fù)合相變前驅(qū)體材料與半水石膏膠凝材料復(fù)合制備石膏粘土復(fù)合相變蓄能材料的方法，同時還公開了以有機物為相變劑，多孔無機粘土材料為載體，制備復(fù)合相變蓄能材料前驅(qū)體的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

本發(fā)明公開了一種石膏粘土復(fù)合相變蓄能材料，包括有機相變劑、多孔基粘土載體和半水石膏膠凝材料。其中有機相變劑是：石蠟、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、十二醇、十三醇、十四醇、十五醇、十六烷酸甲酯、十七烷酸甲酯、十七烷酸乙酯、十八烷酸甲酯等中一種、兩種或多種混合物。多孔粘土載體為凹凸棒土、海泡石、蒙脫石、膨潤土、硅藻土、沸石、二氧化硅、白云石、方解石和伊利石的一種、兩種或多種的混合物，用量為1.0％-50％。半水石膏膠凝材料為純度為80％以上的天然石膏、脫硫石膏、磷石膏的一種、二種或多種的混合物，加熱脫水形成的β-半水石膏膠凝材料。復(fù)合相變蓄能材料中有機相變劑的含量為總質(zhì)量的1.0％-30％，粘土載體的含量為0-50％，半水石膏膠凝材料的含量為50％-90％。

本發(fā)明的實施方案概括如下：