[發明專利]一種鎂水泥相變建筑材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201911296575.1
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN111004011A
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 李翔;周園;海春喜;申月;曾金波;任秀峰;孫艷霞
• 申請（專利權）人: 中國科學院青海鹽湖研究所
• 主分類號: C04B28/32
• 分類號: C04B28/32
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰

本發明公開了一種鎂水泥相變建筑材料及其制備方法，該制備方法包括：將多孔支撐材料進行預處理，得到改性多孔支撐材料；將水合鹽相變材料吸附至改性多孔支撐材料中，得到復合相變儲能材料；采用包覆材料將所述復合相變儲能材料微觀包覆，得到定型相變儲能材料；將鎂鹽、活性氧化鎂和定型相變儲能材料在液態介質中混合，得到鎂水泥漿料；將鎂水泥漿料放入模具中進行養護，脫模后得到鎂水泥相變建筑材料。本發明以水合鹽為相變儲能基體材料，通過多孔吸附和表面包覆雙重手段制備定型相變儲能材料，然后將該材料加入鎂水泥漿料中，有效降低鎂水泥漿料水化過程的水化熱及水化反應溫度，同時獲得不會發生相變材料泄漏、符合建筑規范的鎂水泥相變材料。

技術領域

本發明涉及鎂水泥技術領域，具體涉及一種鎂水泥相變建筑材料的制備方法。

背景技術

建筑圍護結構作為建筑內外環境交換的重要通道，其耗熱量占到建筑總耗熱量30％以上。目前我國的建筑外圍護結構，多用硅酸鹽混凝土和砌塊材料，混凝土的傳熱系數為1.5W/(m²·K)左右，熱量損失較大，合理選用建筑節能材料，是全面建筑節能的一個重要方面。

目前大量采用低傳熱系數的輕質建筑材料，以達到減緩熱量傳導的目的，但輕質建筑的熱容比較低，不利于抑制室內溫度波動，從而使能量難以充分利用。在輕質建筑材料中加入相變材料，能夠將能量以相變潛熱的形式進行貯存，實現能量在不同時間、空間位置之間的轉換，將相變材料應用到現有建筑中，可以大幅增加圍護結構的儲熱功能，使用少量的材料就可以儲存大量的熱量。相變儲能結構儲熱作用，可以減弱建筑物室內和室外之間的熱流波動，延遲作用時間，降低室內溫度波動，提高舒適度，減少建筑供暖用能量，提高能源利用效率；達到節能的目的。

但在現有硅酸鹽混凝土、石膏相變復合材料體系中，相變材料的加入使得復合材料的強度下降較為明顯，導致許多硅酸鹽混凝土、石膏相變儲能建筑材料，不符合建筑規范。除此之外，由于相變材料封裝存在問題，導致相變材料容易發生泄漏，破壞了建筑材料的結構。因此，提供一種可以滿足建筑規范、且不會發生相變材料泄露的水泥建筑材料顯得尤為重要。

發明內容

為解決上述現有技術中相變儲能建筑材料不能滿足建筑規范甚至發生相變材料泄露的問題，本發明提供一種全新的鎂水泥相變建筑材料及其制備方法。

為了達到上述發明目的，本發明提供一種鎂水泥相變建筑材料，包括相互混合的鎂水泥和定型相變儲能材料；其中，定型相變儲能材料包括水合鹽相變材料、改性多孔支撐材料和包覆材料，包覆材料將水合鹽相變材料和改性多孔支撐材料包覆，水合鹽相變材料吸附在改性多孔支撐材料中。

優選地，所述鎂水泥為氯氧鎂水泥或硫氧鎂水泥；所述水合鹽相變材料三水合醋酸鈉、五水合硫代硫酸鈉、六水合氯化鈣、六水合氯化鎂、六水合硝酸鎂、十水合硫酸鈉、十二水合磷酸氫鈉中的至少一種。

優選地，所述多孔支撐材料為多孔天然礦物材料、人工合成多孔材料或炭質載體；所述包覆材料為能成膜的材料。

進一步優選地，所述多孔支撐材料為硅藻土、蒙脫土、高嶺土、膨脹珍珠巖、埃洛石、膨脹蛭石、膨脹石墨中的至少一種；所述包覆材料為石蠟或聚乙烯吡咯烷酮。

優選地，所述定型相變儲能材料的相變溫度范圍20～35℃，相變焓值為90～120kJ/kg。

本發明還提供一種上述的鎂水泥相變建筑材料的制備方法，包括：

A、將多孔支撐材料進行預處理，得到改性多孔支撐材料；

B、將水合鹽相變材料吸附至改性多孔支撐材料中，得到復合相變儲能材料；

C、采用包覆材料將所述復合相變儲能材料進行微觀包覆，得到定型相變儲能材料；

D、將鎂鹽、活性氧化鎂和定型相變儲能材料按一定的比例在液態介質中混合，得到水泥漿料；