[發明專利]一種纖維增強相變調溫板的制備方法

有效

• 申請號: 201910025880.0
• 申請日: 2019-01-11
• 公開（公告）號: CN109678411B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 李敏;周東一
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C04B28/02
• 分類號: C04B28/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明提供了一種高控溫效果的纖維增強相變調溫板的制備方法，包含下列步驟：(1)以石墨為導熱增強相，將其均勻分散在熔融狀態的相變材料之中；(2)采用真空吸附法將上述的相變材料吸附到膨脹蛭石之中，制備成定型相變材料；(3)采用纖維作為增強相，以一定配比與水泥、定型相變材料、水、減水劑摻雜制備出具有高控溫效果的纖維增強相變調溫板。將纖維作為增強相摻雜入相變板材中有效的提高了板材的機械性能。石墨的添加也有效的提高了導熱系數，改善了相變材料的相變響應的速率。隨著導熱系數的提高，板材內部的相變材料更有效發生相變，進而提高調溫效果。本方法所用原料來源廣泛、操作過程簡單，可大批量地制備高控溫效果的相變板材。

技術領域

本發明涉及一種相變調溫板制備的技術領域，特別涉及了一種具有纖維摻雜的導熱增強的相變調溫板制備的制備方法。

背景技術

隨著社會的發展，科技的進步，人們對生活舒適度的要求也相應提高，能源的消耗水平也日益增長。研究表明，在一些歐美發達國家40％的能源消耗都是來與建筑物相關，這也導致了每年30％的溫室氣體的排放。在與建筑物相關的能耗之中，約有60％的能源消耗都是與供暖，制冷以及排風等室溫調控系統相關。而相變材料在建筑之中的應用則可以有效的提高室內的熱舒適度，提高能源的利用效率，緩解能源的供需緊張的問題。

相變材料在建筑上的應用還不是十分廣泛，其技術難點在于相變材料的負載方式、負載量以及相變材料的引入對結構材料的強度的影響。采用改性后的膨脹蛭石作為載體，可以有效的提高相變材料的負載率，提高材料的儲能調溫效果。此外，隨著相變材料量的提高，以及蛭石/相變材料的摻入分別給板材帶來了相變不充分及強度降低的問題。對此，碳纖維的摻入可以有效的兼顧了這兩個問題。

公開號為CN108046635A、名稱為《一種含果凍石蠟的相變儲能珍珠巖及自調溫相變砂漿》的專利所公開的技術方案中，所采用的載體為膨脹珍珠巖，其強度較低，混凝土材料的力學性能影響較大，在實際施工過程之中易產生載體破壞并導致相變材料滲漏的情況。公開號為CN103664084A、名稱為《一種相變保溫砂漿的制備方法及其測試方法》的專利所公開的技術方案中，所采用的載體為玻化微珠，其吸附量以及在水泥之中的摻量較少，因而實際應用之中，其對熱能的儲存會相對較少，其儲熱調溫效率有待提升。根據現有的研究成果以及專利文獻，尚未關注相變材料的摻量，力學性能及導熱性能之間的關系。因而，就這一問題，需要對現有的相變調溫板材的制備方案提出改進。

發明內容

技術問題：本發明的目的在于提供可以兼顧力學性能和導熱性能的并具有高調溫性能的纖維增強相變調溫板的制備方法。利用石墨增強相變材料的導熱系數，促進相變材料的融化效率，提高控溫效果；采用真空吸附法吸附到膨脹蛭石之中制備成定型相變材料，隨后摻入水泥之中，并利用纖維增強板材的力學性能。采用了適量的石墨作為相變材料的導熱增強相，改善材料的導熱系數，促進相變響應速率，提高控溫效果。

技術方案：本發明的一種纖維增強相變調溫板的制備方法具體技術方案如下：

步驟1.將相變溫度為22～25℃的相變材料加熱至融化，添加石墨作為相變材料的導熱增強相，并恒溫攪拌至分散均勻；

步驟2.利用真空干燥箱，采用真空吸附法將相變材料吸附到酸洗之后的膨脹蛭石之中，制備成定型相變材料；

步驟3.將所制備成的定型相變材料作為骨料，將所述骨料以規定配比與水泥、纖維、水、減水劑摻雜制備出具有高控溫效果的纖維增強相變儲能板。

其中：

所述含相變材料為：相變石蠟、癸酸-月桂酸的共混物、多元醇三種材料中的一種或幾種，其相變溫度在22～25℃。

所述的酸洗是將膨脹蛭石原料浸泡在H+濃度為0.1～1mol/L的酸性溶液之中，保溫0.5～2h。

所述的纖維是短切纖維，纖維種類為碳纖維或聚乙烯纖維中的一種或多種。