專利名稱：一種石膏基石蠟相變儲能墻板及其制備方法
技術領域：
本發明涉及儲能復合材料領域，尤其涉及一種石膏基石蠟相變儲能墻板及其制備方法。
背景技術：
提高能源使用效率是現代社會可持續發展中的一個重要課題。在現代社會能源使用總量中，建筑用能占有很大比重，在一些國家的建筑領域幾乎消耗了社會總能源的三分之一。因此，提高建筑能效對于提高整個社會的能源使用效率是非常有價值的。相變材料(Phase Change Materials, PCM)是指隨溫度變化而相(形態)改變并能吸收或釋放大量的潛熱的物質，在相變過程中保持溫度恒定。利用相變材料的潛熱儲能是一種有效儲存熱能的方式，具有儲能密度高、熱效率高、儲能過程恒溫等優點備受青睞。在建筑圍護結構中使用相變材料，是利用相變材料相變時相變潛熱的釋放與吸收，來調節建筑物內溫度，并且相變材料相變前后恒溫，減少室溫的波動。這樣既減少空調或采暖設備規模，降低電力消耗，達到潛熱儲能在電力削峰填谷、節約能源的目的。目前研究比較多和比較可行的相變材料是固-液相變材料，即利用固-液相變過程儲存熱能的材料。固-氣或液-氣相變的體積變化太大，而不具備實用價值。典型的固-液相變材料主要有①無機水合鹽類，如十水硫酸鈉、六水氯化鈣等；②有機類，如石蠟、脂肪酸等；③低共融復合類，即兩種或以上組分形成的低熔點物質。有機類相變材料尤其是石蠟類相變材料則因其一致熔融、自我成核、無過冷分相、無腐蝕、化學及熱穩定性好、 價格低等特性而在蓄熱儲能研究領域備受青睞。但由于固-液相變過程中存在液態相變材料滲漏的缺點，所以在實用中必須考慮其封裝。現有技術中使用到一些封裝方法，如宏觀容器封裝、微觀膠囊封裝、微觀交聯封裝等方法，但是這些方法都存在工藝較復雜，材料成本昂貴等缺點O

發明內容
本發明的目的在于提供一種生產工藝簡單，保溫隔熱效果明顯的石膏基石蠟相變儲能墻板及其制備方法。本發明的技術方案是一種石膏基石蠟相變儲能墻板，包括多孔基質石蠟相變儲能復合材料顆粒和石膏粉。在本發明一個較佳實施例中，所述的多孔基質石蠟相變儲能復合材料顆粒制備是通過將多孔基質和石蠟相變材料攪拌混合，在60-70°C溫度條件下，恒溫15-20小時，多孔基質充分吸附石蠟相變材料，使得石蠟相變材料能進入到多孔基質內部孔隙或層間結構中，制得多孔基質石蠟相變儲能復合材料顆粒。在本發明一個較佳實施例中，所述的多孔基質和石蠟相變材料的質量比為 1:2-1: 4。在本發明一個較佳實施例中，所述的多孔基質為具有多孔結構的木屑、秸稈顆粒、膨脹珍珠巖、硅藻土、膨潤土或凹凸棒土中的一種或幾種混合。在本發明一個較佳實施例中，所述的石膏粉為高強石膏粉、建筑石膏粉或高溫煅燒石膏粉中的一種。在本發明一個較佳實施例中，所述的石膏基石蠟相變儲能墻板中，多孔基質石蠟相變儲能復合材料顆粒的質量百分比為10-70%，石膏粉的質量百分比為30-90%。本發明還公開了一種石膏基石蠟相變儲能墻板的制備方法，包括以下步驟(1)將多孔基質和石蠟相變材料攪拌混合，在60-70°C溫度條件下，恒溫15-20小時，多孔基質充分吸附石蠟相變材料，使得石蠟相變材料能進入到多孔基質內部孔隙中或層間結構中，制得多孔基質石蠟相變儲能復合材料顆粒；(2)將按比例稱取的石膏粉和多孔基質石蠟相變儲能復合材料顆粒攪拌混合，在 25-30°C溫度條件下，干拌1-2分鐘，加入按比例稱量的水，再攪拌5-10分鐘；(3)將以上步驟得到的攪拌物倒入模具之中，2-3小時之后待樣品硬化之后拆模即得到石膏基石蠟相變儲能墻板。在本發明一個較佳實施例中，步驟(2)中所述的石膏粉和水的比例為 1 0.4-1 0.8。本發明的石膏基石蠟相變儲能墻板具有價格低廉，能控制建筑物室內溫度波動， 降低建筑能耗等優點。
具體實施例方式下面通過實施例進一步說明本發明。實施例1采用多孔基質石蠟相變儲能復合材料顆粒、自來水和石膏粉，制備石膏基石蠟相變儲能墻板。其中多孔基質石蠟相變儲能復合材料顆粒是通過將多孔基質和石蠟相變材料攪拌混合，在60-70°C溫度條件下，恒溫15-20小時，多孔基質充分吸附石蠟相變材料，使得石蠟相變材料能進入到多孔基質內部孔隙或層間結構中，制得多孔基質石蠟相變儲能復合材料顆粒。多孔基質為具有多孔結構木屑、秸稈顆粒、膨脹珍珠巖、硅藻土、膨潤土或凹凸棒土中的一種或幾種混合，在本實施例中，多孔基質采用多孔木屑材料。多孔基質和石蠟相變材料的質量比為1 2-1 4，即石蠟相變材料占多孔基質石蠟相變儲能復合材料總質量的 66. 7%-80%，在本實例中，多孔基質和石蠟相變材料的質量比為1 3，即石蠟相變材料占多孔基質石蠟相變儲能復合材料總質量的75%。石膏粉和水的比例為1 0.4-1 0.8， 在本實例中，石膏粉和水的比例為1 0.6。按比例稱取10%多孔基質石蠟相變儲能復合材料顆粒，90%石膏粉，攪拌混合，在25-30°C溫度條件下，干拌1-2分鐘，加入預先量好的水，再攪拌5-10分鐘后，將攪拌物倒入模具之中，2-3小時之后待樣品硬化之后拆模即得到石膏基石蠟相變儲能墻板。將實施例1制備的石膏基石蠟相變儲能墻板和純石膏板進行設定條件下的板材保溫隔熱對比實驗，設定條件為室溫為12°C，底板面45°C加熱，等頂板面溫度恒定后移除底板面受熱，此過程中頂板面溫度變化情況，實驗結果請參閱表1所示。表 權利要求
1.一種石膏基石蠟相變儲能墻板，其特征在于，包括多孔基質石蠟相變儲能復合材料顆粒和石膏粉。
2.根據權利要求1所述的石膏基石蠟相變儲能墻板，其特征在于，所述的多孔基質石蠟相變儲能復合材料顆粒制備是通過將多孔基質和石蠟相變材料攪拌混合，在60-7(TC溫度條件下，恒溫15-20小時，多孔基質充分吸附石蠟相變材料，使得石蠟相變材料能進入到多孔基質內部孔隙或層間結構中，制得多孔基質石蠟相變儲能復合材料顆粒。
3.根據權利要求2所述的石膏基石蠟相變儲能墻板，其特征在于，所述的多孔基質和石蠟相變材料的質量比為1:2-1: 4。
4.根據權利要求2所述的石膏基石蠟相變儲能墻板，其特征在于，所述的多孔基質為具有多孔結構的木屑、秸稈顆粒、膨脹珍珠巖、硅藻土、膨潤土或凹凸棒土中的一種或幾種混合ο
5.根據權利要求1所述的石膏基石蠟相變儲能墻板，其特征在于，所述的石膏粉為高強石膏粉、建筑石膏粉或高溫煅燒石膏粉中的一種。
6.根據權利要求1所述的石膏基石蠟相變儲能墻板，其特征在于，所述的石膏基石蠟相變儲能墻板中，多孔基質石蠟相變儲能復合材料顆粒的質量百分比為10-70%，石膏粉的質量百分比為30-90%。
7.根據權利要求3所述的石膏基石蠟相變儲能墻板，其特征在于，所述的石蠟相變材料占多孔基質石蠟相變儲能復合材料總質量的66. 7% -80%。
8.一種石膏基石蠟相變儲能墻板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)將多孔基質和石蠟相變材料攪拌混合，在60-70°C溫度條件下，恒溫15-20小時，多孔基質充分吸附石蠟相變材料，使得石蠟相變材料能進入到多孔基質內部孔隙中或層間結構中，制得多孔基質石蠟相變儲能復合材料顆粒；(2)將按比例稱取的石膏粉和多孔基質石蠟相變儲能復合材料顆粒攪拌混合，在 25-30°C溫度條件下，干拌1-2分鐘，加入按比例稱量的水，再攪拌5-10分鐘；(3)將以上步驟得到的攪拌物倒入模具之中，2-3小時之后待樣品硬化之后拆模即得到石膏基石蠟相變儲能墻板。
9.根據權利要求8所述的石膏基石蠟相變儲能墻板的制備方法，其特征在于，步驟O) 中所述的石膏粉和水的比例為1 0.4-1 0.8。
全文摘要
本發明涉及一種石膏基石蠟相變儲能墻板及其制備方法，通過將多孔基質和石蠟相變材料攪拌混合，在60-70℃溫度條件下，恒溫15-20小時，多孔基質充分吸附石蠟相變材料，使得石蠟相變材料能進入到多孔基質內部孔隙中或層間結構中，制得多孔基質石蠟相變儲能復合材料顆粒；將按比例稱取的石膏粉和多孔基質石蠟相變儲能復合材料顆粒攪拌混合，在25-30℃溫度條件下，干拌1-2分鐘，加入按比例稱量的水，再攪拌5-10分鐘；將得到的攪拌物倒入模具之中，2-3小時之后待樣品硬化之后拆模即得到石膏基石蠟相變儲能墻板。本發明的石膏基石蠟相變儲能墻板具有價格低廉，能控制建筑物室內溫度波動，降低建筑能耗等優點。
文檔編號C04B28/14GK102531506SQ201110187490
公開日2012年7月4日 申請日期2011年7月5日 優先權日2011年7月5日
發明者周劍峰, 張毅, 張菁燕, 朱國峰, 李東旭, 王小鵬, 蔣青青 申請人:南京工業大學, 常州市建筑科學研究院股份有限公司, 江蘇尼高科技有限公司