专利名称：一种常温可逆温致变色水泥基材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及水泥基材料，尤指一种常温可逆温致变色水泥基材料，用于建筑室内外装饰，也可用于营造建筑热舒适环境。该材料在低温下呈现出红、咖啡、黑等颜色，当温度升高后，则呈现出蓝、绿、白等颜色，且两种不同颜色可随温度呈现可逆反复变化。
背景技术：
房屋的冬暖夏凉是人类自古以来追求的梦想，“温饱”基本生存需要的重要方面。遗憾的是，现实世界往往出现冬冷夏热，究其原因，一方面在于太阳对地面入射角在冬夏发生较大变化，另一方面在于建筑材料的太阳能吸收率和热发射率不能随季节变化而产生变化，因此人们只能以采暖制冷来营造建筑热舒适环境，所花代价为大量消耗地球宝贵的矿物能源，且污染环境、加剧全球温室效应。据统计，美国建筑能耗已占全美总能耗的38％，在我国仅采暖能耗也已占到全国总能耗的10％左右，且随着空调的普遍使用建筑能耗增势迅猛，能源和环境保护形势更加逼人。
由此可见，建筑节能意义重大。为节约能源，人们采取了多种方式对建筑物进行保温绝热处理，如采用轻质多孔材料、绝热涂料等，这些方法虽有一定的节能效果，但无法从根本上解决建筑耗能和环境保护问题。鉴于建筑环境特点，人们还采用其他一些方法改善建筑热环境，如在房屋顶部开设通风窗、采用太阳能反射涂料和浅色降温涂料、采用太阳光谱选择性吸收涂料等，上述各种方法虽有一定调温效果，但均未能在冬夏两季都充分处置利用太阳能，故对要求冬暖夏凉的建筑物来说均存在很大局限性。
水泥混凝土是当今世界上用途最广、用量最大、且最重要的建筑结构材料。
在实际应用中，水泥混凝土具有良好的耐久性，能经受水的长期侵蚀作用而不发射成功严重破坏，是建造大坝、水电站的理想结构材料，并可用于许多特殊工业环境。但目前关于具有吸热绝热功能的常温可逆温致变色水泥基材料在全球范围尚未见有研究资料报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于建筑物热环境智能调节的常温可逆温致变色水泥基材料。
本发明的技术方案是采用对太阳能呈常温可逆吸收转换材料氯化钴与六次甲基四胺混合物、邻苯二甲酸酯类化合物和三芳甲烷内酯类化合物，将上述材料制成微胶囊，再将所制出的常温可逆温致变色微胶囊与普通白色硅酸盐水泥复合，即可制备出常温可逆温致变色水泥基材料。常温可逆温致变色水泥基材料组成的质量配比如下组分 wt.％氯化钴与六次甲基四胺混合物0-5(其中氯化钴∶六次甲基四胺＝1∶4)邻苯二甲酸酯类化合物 3-8三芳甲烷内酯类化合物 3-8醇、醚溶剂等 10-15普通硅酸盐白水泥 64-84总量满足100％
其较优的质量配比如下氯化钴与六次甲基四胺混合物 0-3(其中氯化钴∶六次甲基四胺＝1∶4)邻苯二甲酸酯类化合物 4-6三芳甲烷内酯类化合物 4-6醇、醚溶剂等 10-12普通硅酸盐白水泥 73-82总量满足100％其制备工艺过程如下芯材配制将氯化钴与六次甲基四胺混合物、邻苯二甲酸酯类化合物、三芳甲烷内酯类化合物及醇、醚等溶剂按上述配比于容器中混匀，搅拌配制成芯材溶液，所制成的芯材溶液为非水溶性的。
芯材溶液的乳化采用机械搅拌加乳化剂进行乳化分散将芯材溶液乳化分散在水介质中，搅拌机转速为700～6000rpm，乳化剂为由烷基苯酚与环氧乙烷缩合而成的OPE乳化剂。
包囊过程采用界面聚合法，首先称取0.2g的对苯二甲酰氯溶解在25g芯材溶液中，然后将该溶液于40℃恒温水浴中采用约20ml的乳剂乳化分散在200ml的0.5％的碳酸氢钠水溶液中，此时，反应体系是由第一种单体的油滴分散在水相中组成的。然后将50ml的10％乙二醇在持续搅拌下(搅拌速度约为600rpm)加入到该分散体系中去，此时发生了界面聚合反应，反应于几分钟内完成，并在每个心材溶液微珠的周围形成了聚酯薄膜，经离心沉降收集所生成的微胶囊。
常温可逆温致变色水泥基材料的制备将所制取的微胶囊与普通白水泥按上述比例混合后，外加约27％(质量比)的水，进一步搅拌即制备出常温可逆温致变色水泥基材料。
所制备的常温可逆温致变色水泥基材料的性能如下细度下降；初凝时间、终凝时间正常；安定性合格；抗折强度、抗压强度有一定幅度的；颜色可由低温下的红、咖啡、黑等颜色转变为高温下的蓝、绿、白等颜色，且两种不同颜色可随温度呈现可逆反复变化，转变温度约在15-40℃之间。吸热绝热实验表明在变色温度以下，常温可逆温致变色水泥基材料比普通白水泥材料温度多升高1-5℃，在变色温度以上，则与普通白水泥材料绝热效果相似。
具体实施例方式
下面通过实施例对本发明作进一步描述。
实施例1氯化钴与六次甲基四胺混合物5(其中氯化钴∶六次甲基四胺＝1∶4)邻苯二甲酸酯类化合物 3三芳甲烷内酯类化合物 3醇、醚等溶剂 10普通硅酸盐白水泥 79总量满足100％按上述配比，采用前述方法制备出的常温可逆温致变色水泥基材料的性能如下细度下降约10％；初凝时间、终凝时间正常；安定性合格；抗折强度、抗压强度分别下降10％、15％；颜色由15℃以下的红色转变为15℃以上的蓝色。吸热绝热实验表明在变色温度以下，常温可逆温致变色水泥基材料比普通白水泥材料温度多升高1℃，在变色温度以上，则与普通白水泥材料绝热效果相似。
实施例2氯化钴与六次甲基四胺混合物3(其中氯化钴∶六次甲基四胺＝1∶4)
邻苯二甲酸酯类化合物 8三芳甲烷内酯类化合物 6醇、醚等溶剂 10普通硅酸盐白水泥 73总量满足100％按上述配比，采用前述方法制备出的常温可逆温致变色水泥基材料的性能如下细度下降约15％；初凝时间、终凝时间正常；安定性合格；抗折强度、抗压强度分别下降15％、20％；颜色由25℃以下的咖啡色转变为25℃以上的白色。吸热绝热实验表明在变色温度以下，常温可逆温致变色水泥基材料比普通白水泥材料温度多升高3℃，在变色温度以上，则与普通白水泥材料绝热效果相似。
实施例3氯化钴与六次甲基四胺混合物 0(其中氯化钴∶六次甲基四胺＝1∶4)邻苯二甲酸酯类化合物 8三芳甲烷内酯类化合物 8醇、醚等溶剂 15普通硅酸盐白水泥 69总量满足100％按上述配比，采用前述方法制备出的常温可逆温致变色水泥基材料的性能如下细度下降约20％；初凝时间、终凝时间正常；安定性合格；抗折强度、抗压强度分别下降20％、30％；颜色由40℃以下的黑色转变为40℃以上的白色。吸热绝热实验表明在变色温度以下，常温可逆温致变色水泥基材料比普通白水泥材料温度多升高5℃，在变色温度以上，则与普通白水泥材料绝热效果相似。
权利要求
1.一种常温可逆温致变色水泥基材料，其特征在于采用对太阳能呈常温可逆吸收转换材料，由氯化钴与六次甲基四胺混合物、邻苯二甲酸酯类化合物和三芳甲烷内酯类化合物，将上述材料制成微胶囊，再将所制出的常温可逆温致变色微胶囊与普通白色硅酸盐水泥复合，即可制备出常温可逆温致变色水泥基材料，其组成质量配比如下组分 wt.％氯化钴与六次甲基四胺混合物0-5邻苯二甲酸酯类化合物 3-8三芳甲烷内酯类化合物 3-8醇、醚溶剂等 10-15普通硅酸盐白水泥 64-84
2.根据权利要求1所述的一种常温可逆温致变色水泥基材料，其特征在于其中氯化钴∶六次甲基四胺＝1∶全文摘要
本发明公开了一种常温可逆温致变色水泥基材料，用于建筑室内外装饰，还可用于营造建筑热舒适环境。该材料在低温下呈现出红、咖啡、黑等颜色，当温度升高后，则呈现出蓝、绿、白等颜色，且两种不同颜色可随温度呈现可逆反复变化，适合于营造建筑热舒适环境，具有节约矿物能源、减少环境污染的作用。本发明采用对太阳能呈常温可逆吸收转换材料氯化钴与六次甲基四胺混合物、邻苯二甲酸酯类化合物和三芳甲烷内酯类化合物，将上述材料制成微胶囊，再将所制出的常温可逆温致变色微胶囊与普通白色硅酸盐水泥复合，即可制备出常温可逆温致变色水泥基材料。
文档编号C04B24/00GK1600726SQ20041006705
公开日2005年3月30日 申请日期2004年10月11日 优先权日2004年10月11日
发明者马一平 申请人:同济大学