相變儲能調(diào)溫內(nèi)墻涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，尤其涉及一種調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的內(nèi)墻涂料其及制備方法。
技術(shù)背景
[0002]能源的日益短缺使提高能源使用效率和開發(fā)利用可再生能源成為函待解決的世界性問題。隨著建筑業(yè)的高速發(fā)展和人民生活質(zhì)量的提高，建筑能耗已占全社會總能耗的1/3左右，并呈現(xiàn)繼續(xù)增加的趨勢。目前內(nèi)墻涂料向高效、薄層隔熱、防水一體化方向發(fā)展，隔熱保溫涂料作為建筑節(jié)能的一個重要部分，已成為行業(yè)研究熱點。
[0003]相變材料(PCM)是一種能夠吸收或釋放潛熱的熱功能材料，與保溫墻體材料不同，相變材料應(yīng)用在建筑中并不止于保溫，它也能夠參與建筑熱能的存儲和利用，使相變材料能夠產(chǎn)生幾倍于等量傳統(tǒng)保溫材料的隔熱、保溫效果，同時通過高溫吸熱、低溫放熱的循環(huán)降低室內(nèi)空氣溫度波動的頻率，保持溫度在一個較長的時期內(nèi)與所需的溫度接近，增加人體舒適度，同時達到節(jié)能目的，符合當前建筑向多層、輕質(zhì)結(jié)構(gòu)方向發(fā)展的趨勢，使建筑節(jié)能效果更加顯著。目前公開的中國專利如101696336 AU02604500 A等有關(guān)隔熱保溫涂料，大部分是以石棉、硅酸鋁纖維、膨脹珍珠巖等硅酸鹽材料為主體，以水為分散劑，加入粘合劑制成的膏狀漿體，通過添加無機填料達到保溫、隔熱的效果，并不具有儲能、調(diào)控室內(nèi)溫度的功效。中國專利103642364 A和103468071 A分別公開了一種無機復(fù)合相變儲能涂料，可以滿足保溫、隔熱和調(diào)溫需求，然而大部分無機相變材料具有腐蝕性、毒性，在相變過程中伴隨過冷、相分離現(xiàn)象，所以在實際應(yīng)用中受到限制。中國專利102352159 A和101481583 A公開了一種基于有機相變材料的儲能涂料，解決了過冷、相分離等問題，然而采用的相變材料微球，是將有機相變材料封裝于不同的聚合物外殼內(nèi)，如丙烯酸酯、苯乙烯和脲醛等，存在制備工藝繁雜，材料成本昂貴，得到相變涂料的控溫效果不佳等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:針對現(xiàn)有保溫/控溫涂料的不足和缺陷，提供一種以凹凸棒土基石錯復(fù)合相變材料為控溫基材的相變儲能調(diào)溫內(nèi)墻涂料及其制備方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中涂料保溫/調(diào)控溫度效果差、成本高等問題。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的:該涂料中各組分的質(zhì)量分數(shù)為:乳液30-50%，分散劑0.5-1.5%，防凍劑0.5-2%，成膜助劑1_3%，增稠劑1_2%，消泡劑0.5-1%,鈦白粉5-15%，功能性填料5-10%，復(fù)合相變材料15-30%，余量為水。
[0006]其中，所述的乳液為苯丙乳液、純丙乳液、叔醋乳液、乙烯-醋酸乳液中的一種。
[0007]其中，所述的分散劑為多聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的一種。
[0008]其中，所述的防凍劑為亞硝酸鈉、尿素、碳酸鹽、乙二醇中的一種。
[0009]其中，所述的成膜助劑為苯甲醇、醇酯十二中的一種。
[0010]其中，所述的增稠劑為甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素中的一種。[0011 ] 其中，所述消泡劑為磷酸三丁酯、二甲基硅油中的一種。
[0012]其中，所述的功能性填料為高嶺土、凹凸棒土、蒙脫土、娃藻土中的一種。
[0013]其中，所述的復(fù)合相變材料為凹凸棒土基石蠟復(fù)合相變材料，它的具體制備方法是:lg:5~10mL的量加入容器中，60~80°C下充分攪拌1~2.5h后，抽濾后烘干，粉碎過篩，得到200目的漂洗凹土 ；將漂洗凹土和酸溶液按固液比為lg:3~10mL的量加入容器中，其中所述酸液濃度為5~30wt%，在70~140°C條件下攪拌3~6h，結(jié)束后將所得漿液過濾、洗滌至中性，烘干、粉碎并過篩，得到200目的酸化凹土 ；將酸化改性后的凹凸棒土以1-4:2-7質(zhì)量比加入熔化的單一相變石蠟或多元混合相變石蠟中，在25~100°C條件下，采用常壓吸附浸漬法進行石蠟吸附，吸附時間為l~24h ;吸附結(jié)束后，在80°C條件下干燥至材料無石蠟滲漏，且達到恒重后冷卻至室溫粉粹為粉末狀，得到一種石蠟基凹土棒土復(fù)合相變材料。
[0014]其中，相變儲能調(diào)溫內(nèi)墻涂料的制備方法的具體步驟如下:先按照比例稱取原料，將分散劑、防凍劑、鈦白粉、功能性填料、水和復(fù)合相變材料加入反應(yīng)釜中中速攪拌；然后加入消泡劑，之后緩慢加入成膜助劑和一半增稠劑，低速攪拌均勻，再加入剩下的增稠劑，高速攪拌30min，得顏料色漿；將乳液緩慢加入調(diào)好的顏料色漿中，低速攪拌30min，調(diào)解黏度和pH值，出料。
[0015]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果:
1、使用的復(fù)合相變材料，相變焓值較高，相變溫度通過不同相變材料復(fù)合得以調(diào)控，在此基礎(chǔ)上得到的相變涂料，不僅具有較好的儲能性能，而且價格低廉，耐候性優(yōu)良，節(jié)省能耗，提高室內(nèi)舒適度。
[0016]2、更因為可調(diào)的相變溫度，使相變涂料的使用不受地域和氣候的限制，這拓寬了相變涂料的應(yīng)用領(lǐng)域，具備良好的經(jīng)濟效益和廣闊的應(yīng)用前景。
[0017]3、選用比表面積和孔體積較優(yōu)的凹凸棒土，通過常壓浸漬吸附法得到復(fù)合相變材料為相變涂料的控溫基材，得到的相變涂料不僅具有優(yōu)異的控溫效果，同時制備方法更加簡單、經(jīng)濟、環(huán)保，因而具有更廣泛的應(yīng)用實際價值，可廣泛應(yīng)用在建筑保溫儲能、調(diào)控溫度等功能涂料領(lǐng)域。
【具體實施方式】
[0018]以下是對本發(fā)明技術(shù)方案的進一步說明，而不是對本發(fā)明的限制。除非特別說明，采用的試劑、設(shè)備和方法為本技術(shù)領(lǐng)域常規(guī)市購的試劑、設(shè)備和常規(guī)使用的方法。
[0019]實施例1:
將凹凸棒土和水按固液比為lg:5mL的量加入容器中，60°C充分攪拌lh，抽濾后烘干，粉碎過篩，得到200目的漂洗凹土 ；將漂洗凹土和5被％硫酸酸溶液按固液比為lg:3mL的量加入容器中，70°C攪拌3h，結(jié)束后將所得漿液過濾、洗滌至中性，烘干、粉碎并過篩，得到200目的酸化凹土；取50g酸化凹土加入10g熔化的C17烷烴相變石蠟中，在25° C條件下，采用浸漬法進行石蠟吸附，吸附時間為Ih ;吸附結(jié)束后，80° C干燥至無石蠟滲漏，且達到恒重后冷卻至室溫粉粹為粉末狀，得到凹凸棒土基石蠟復(fù)合相變材料；
稱取1.5份多聚磷酸鈉、1.5份亞硝酸鈉、15份鈦白粉、5份高嶺土、20份復(fù)合相變材料和22份水加入反應(yīng)釜中中速攪拌；然后加入I份磷酸三丁酯，之后緩慢加入3份苯甲醇和0.5份甲基纖維素，低速攪拌均勻，再加入剩下的0.5份甲基纖維素，高速攪拌30min，得顏料色漿；稱取30份苯丙乳液緩慢加入調(diào)好的顏料色漿中，低速攪拌30min，調(diào)解黏度和pH值，出料。
[0020]實施例2:參考實施例1，區(qū)別之處在于制備復(fù)合相變材料的方法是:制備漂洗凹土，凹凸棒土和水按固液比為lg:8mL，在80°C攪拌2h ;制備酸化土，漂洗凹土和12wt%鹽酸溶液按固液比為lg:6mL，在90°C攪拌5h ;制備復(fù)合相變材料，取80g酸化凹土加入120g熔化的48#相變石蠟，60 °