一种抗压抗折耐气候的相变保温砂浆及其制备方法与流程

文档序号:11099053阅读:514来源:国知局
本发明属于建筑材料领域,具体涉及一种抗压抗折耐气候的相变保温砂浆及其制备方法。
背景技术
:近年来,随着绿色节能环保概念的深入人心,建筑节能也称为建筑领域研究的热点。目前,我国在建筑上使用较多的节能材料为盐酸盐复合绝缘砂浆、水泥聚苯板、聚苯乙烯泡沫塑料和聚合物保温砂浆等。聚合物保温砂浆是采用水泥作为凝胶材料与膨胀珍珠岩等轻质多孔无机材料为骨料,运用各种聚合物作为改性剂进行改性。聚合物保温砂浆一般制备成干粉砂浆的再进一步在施工中使用,其中,干粉砂浆是经干燥筛分处理的骨料、无机凝胶材料和聚合物添加剂按一定比例混合而成的粉状混合物,按比例加水后即可直接使用。除此之外,相变材料如十二醇、十八烷、棕榈酸丙酯一些石油副产品以及可再生的脂肪酸及其衍生物等也可以与建筑材料想结合,降低了相变蓄热系统的成本,使其回收年限短,具有明显的经济效益和社会效益。中国专利CN1264776C公开的一种石蜡相变保温砂浆粉及石蜡相变保温砂浆的制备方法,该石蜡相变保温砂浆粉及石蜡相变保温砂浆包括水泥、轻骨料、纤维和石蜡构成,部分水泥由粉煤灰、消石灰、石膏或硅粉替代。中国专利CN103570311B公开的一种石蜡/膨胀珍珠岩相变保温砂浆的制备方法,该相变保温砂浆中包括普通硅酸盐水泥、粉煤灰、膨胀珍珠岩、水、环氧树脂、T31固化剂和相变储能材料,其中相变储能材料有固态和液态的石蜡复合而成。中国专利CN101302089B公开的一种含相变材料的保温节能砂浆的制备方法,该含相变材料的保温节能砂浆的原料为陶砂、聚丙烯中空纤维、相变材料、水泥和玻璃化微珠,将高级脂肪族醇类、高级脂肪烃类、脂肪酸酯类、脂肪族羧酸类、脂肪族饱和醚及芳醚、脂肪族酮及芳香族酮、酰胺类的相变材料附着于陶砂的孔穴和聚丙烯中空纤维的空腔中,再与水泥和玻璃化微珠复合得到保温节能砂浆。中国专利CN103771808B公开的一种含有橡胶粉的相变蓄热水泥砂浆及其制备方法,含有橡胶粉的相变蓄热水泥砂浆中包括相变储能材料、水泥、砂子和水,其中相变储能材料为微胶囊结构,囊壁为二氧化硅和橡胶粉构成,囊芯为C14-C22的正构烷烃、C9-C18的高级脂肪酸及其酯类有机相变材料。由上述现有技术可知,目前国内的相变保温砂浆多是将相变材料单纯的与水泥、砂子复合形成砂浆,制备的砂浆虽然具有相变保温性能,但是其抗压、抗折、抗候性能难以保证,综合性能难以保证。技术实现要素:本发明要解决的技术问题是提供一种抗压抗折耐气候的相变保温砂浆及其制备方法,采用聚丙烯纤维、氯偏乳胶、硼砂、水泥、相变材料、陶瓷纤维、减水剂作为原料,将相变材料附着于陶瓷纤维孔隙,并用氯偏乳胶包覆形成改性的陶瓷纤维,再与聚丙烯纤维、氯偏乳胶、硼砂、水泥、陶瓷纤维和减水剂混合形成干粉砂浆,干粉砂浆加水固化后即为抗压抗折耐气候的相变保温砂浆。本发明制备的抗压抗折耐气候的相变保温砂浆的抗压抗折耐气候性能优异,而且可调温,性能稳定、使用方便、环境污染小,成本低,绿色环保安全节能。为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种抗压抗折耐气候的相变保温砂浆,所述抗压抗折耐气候的相变保温砂浆包括聚丙烯纤维、氯偏乳胶、硼砂、水泥、相变材料、陶瓷纤维、减水剂和水,所述抗压抗折耐气候的相变保温砂浆的组分,按重量份计,包括聚丙烯纤维5-20份、氯偏乳胶5-25份、硼砂10-25份、水泥80-100份、相变材料5-15份、陶瓷纤维10-15份、减水剂1-3份和水50-60份。作为上述技术方案的优选,所述所述相变材料为正十六烷、正十八烷和石蜡,所述陶瓷纤维的直径为4-5mm,长度为5-10cm,所述聚丙烯纤维的纤度为1-1.5dtex,长度为10-15cm。本发明还提供一种抗压抗折耐气候的相变保温砂浆的制备方法,包括以下步骤:(1)将正十六烷和正十八烷水浴处理,将陶瓷纤维预热后完全浸渍于正十六烷和正十八烷中,抽真空,静置,送入空气,取出,甩干,再完全浸渍于液体石蜡中,水浴搅拌,取出固化,得到相变陶瓷纤维;(2)将氯偏乳胶稀释后装入喷雾器中,喷洒至步骤(1)制备的相变陶瓷纤维的表面,取出,烘干得到改性的陶瓷纤维;(3)将步骤(2)制备的改性的陶瓷纤维与聚丙烯纤维混合后,再与硼砂、氯偏乳胶、水泥和减水剂充分混合,形成干粉砂浆,将干粉砂浆与水进行搅拌得到抗压抗折耐气候的相变保温砂浆。作为上述技术方案的优选,所述步骤(1)中,水浴处理的温度为50-60℃,预热的温度为80-100℃。作为上述技术方案的优选,所述步骤(1)中,静置的时间为30-60min。作为上述技术方案的优选,所述步骤(1)中,水浴搅拌的温度为70-80℃,时间为50-60min。作为上述技术方案的优选,所述步骤(2)中,氯偏乳胶稀释后氯偏乳胶溶液的质量分数为5-15%。作为上述技术方案的优选,所述步骤(2)中,改性的陶瓷纤维表面氯偏乳胶的厚度为2-3mm。作为上述技术方案的优选,所述步骤(3)中,干粉砂浆中的组分,按重量份计,包括聚丙烯纤维5-20份、氯偏乳胶5-25份、硼砂10-25份、水泥80-100份、相变材料5-15份、陶瓷纤维10-15份、减水剂1-3份。作为上述技术方案的优选,所述步骤(3)中,抗压抗折耐气候的相变保温砂浆经50-55℃烘干后得到干制品。与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:(1)本发明制备的抗压抗折耐气候的相变保温砂浆中含有氯偏乳胶聚合物,氯偏乳胶在水泥浆和骨料间形成具有高粘粘结力的膜,减少了砂浆中的空隙,使水泥砂浆和聚合物膜相互交叉的网络结构,同时具有大量反应基团的聚合物可能会跟砂浆中的氢氧化钙表面和硅酸盐发生化学反应,从而可能增强水泥水化产物与其他材料之间的结合力,从而改善砂浆的性能。(2)本发明制备的抗压抗折耐气候的相变保温砂浆中含有聚丙烯纤维和陶瓷纤维,纤维的存在可以降低微裂缝尖端的应力集中,而且由于纤维在保温砂浆中呈三维乱向分布,防止微裂扩展,防止和抑制裂缝出现,能很好的提高砂浆的质量。(3)本发明制备的抗压抗折耐气候的相变保温砂浆中含有陶瓷纤维,陶瓷纤维具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动等优点,且陶瓷纤维含有多孔结构,能附着相变材料,本发明将陶瓷纤维的孔隙中先填充正十六烷和正十八烷,再用石蜡进行分封,最后用氯偏乳胶聚合物进行覆盖,不仅将相变材料牢固的固着于陶瓷纤维的内部,而且不会流失,不仅提高了相变材料的使用时间,而且不会影响砂浆内各原料之间的结合度,不会影响砂浆的整体性能。(4)本发明制备的抗压抗折耐气候的相变保温砂浆的抗压抗折耐气候性能优异,而且可调温,可作为建筑保温的节能材料,干粉砂浆形态性能稳定、使用方便、环境污染小,采用废弃的材料作为原料之一,充分利用资源,减少粉尘污染,优化环境等特点,而且加工方便、性能好、成本低,绿色环保安全。具体实施方式下面将结合具体实施例来详细说明本发明,在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明,但并不作为对本发明的限定。实施例1:(1)将直径为4mm,长度为5cm的陶瓷纤维预热至80℃后,完全浸渍于50℃的正十六烷和正十八烷中,抽真空,静置30min,送入空气,取出,甩干,再完全浸渍于液体石蜡中,70℃下水浴搅拌50min,取出固化,得到相变陶瓷纤维,其中,相变陶瓷纤维中正十六烷、正十八烷和石蜡的质量比为1:1:1.2。(2)将氯偏乳胶稀释,将质量分数为5%的氯偏乳胶溶液装入喷雾器中,喷洒至相变陶瓷纤维的表面,取出,烘干得到表面氯偏乳胶的厚度为2mm的改性的陶瓷纤维。(3)将改性的陶瓷纤维与纤度为1dtex,长度为10cm的聚丙烯纤维混合后,再与硼砂、氯偏乳胶、水泥和减水剂充分混合,形成干粉砂浆,将干粉砂浆与水进行搅拌得到抗压抗折耐气候的相变保温砂浆,经50℃烘干后得到干制品,抗压抗折耐气候的相变保温砂浆的组分,按重量份计,包括包括聚丙烯纤维5份、氯偏乳胶5份、硼砂10份、水泥80份、相变材料5份、陶瓷纤维10份、减水剂1份和水50份。实施例2:(1)将直径为5mm,长度为10cm的陶瓷纤维预热至100℃后,完全浸渍于60℃的正十六烷和正十八烷中,抽真空,静置60min,送入空气,取出,甩干,再完全浸渍于液体石蜡中,80℃下水浴搅拌60min,取出固化,得到相变陶瓷纤维,其中,相变陶瓷纤维中正十六烷、正十八烷和石蜡的质量比为1:1:1.5。(2)将氯偏乳胶稀释,将质量分数为15%的氯偏乳胶溶液装入喷雾器中,喷洒至相变陶瓷纤维的表面,取出,烘干得到表面氯偏乳胶的厚度为3mm的改性的陶瓷纤维。(3)将改性的陶瓷纤维与纤度为1.5dtex,长度为15cm的聚丙烯纤维混合后,再与硼砂、氯偏乳胶、水泥和减水剂充分混合,形成干粉砂浆,将干粉砂浆与水进行搅拌得到抗压抗折耐气候的相变保温砂浆,经55℃烘干后得到干制品,抗压抗折耐气候的相变保温砂浆的组分,按重量份计,包括包括聚丙烯纤维20份、氯偏乳胶25份、硼砂25份、水泥100份、相变材料15份、陶瓷纤维15份、减水剂3份和水60份。实施例3:(1)将直径为4.5mm,长度为8cm的陶瓷纤维预热至90℃后,完全浸渍于55℃的正十六烷和正十八烷中,抽真空,静置40min,送入空气,取出,甩干,再完全浸渍于液体石蜡中,75℃下水浴搅拌55min,取出固化,得到相变陶瓷纤维,其中,相变陶瓷纤维中正十六烷、正十八烷和石蜡的质量比为1:1:1.3。(2)将氯偏乳胶稀释,将质量分数为8%的氯偏乳胶溶液装入喷雾器中,喷洒至相变陶瓷纤维的表面,取出,烘干得到表面氯偏乳胶的厚度为2.5mm的改性的陶瓷纤维。(3)将改性的陶瓷纤维与纤度为1.2dtex,长度为13cm的聚丙烯纤维混合后,再与硼砂、氯偏乳胶、水泥和减水剂充分混合,形成干粉砂浆,将干粉砂浆与水进行搅拌得到抗压抗折耐气候的相变保温砂浆,经52℃烘干后得到干制品,抗压抗折耐气候的相变保温砂浆的组分,按重量份计,包括包括聚丙烯纤维10份、氯偏乳胶10份、硼砂15份、水泥85份、相变材料10份、陶瓷纤维12份、减水剂2份和水55份。实施例4:(1)将直径为4.2mm,长度为8cm的陶瓷纤维预热至90℃后,完全浸渍于52℃的正十六烷和正十八烷中,抽真空,静置45min,送入空气,取出,甩干,再完全浸渍于液体石蜡中,75℃下水浴搅拌55min,取出固化,得到相变陶瓷纤维,其中,相变陶瓷纤维中正十六烷、正十八烷和石蜡的质量比为1:1:1.4。(2)将氯偏乳胶稀释,将质量分数为12%的氯偏乳胶溶液装入喷雾器中,喷洒至相变陶瓷纤维的表面,取出,烘干得到表面氯偏乳胶的厚度为2.2mm的改性的陶瓷纤维。(3)将改性的陶瓷纤维与纤度为1.3dtex,长度为13cm的聚丙烯纤维混合后,再与硼砂、氯偏乳胶、水泥和减水剂充分混合,形成干粉砂浆,将干粉砂浆与水进行搅拌得到抗压抗折耐气候的相变保温砂浆,经52℃烘干后得到干制品,抗压抗折耐气候的相变保温砂浆的组分,按重量份计,包括包括聚丙烯纤维15份、氯偏乳胶20份、硼砂20份、水泥100份、相变材料12份、陶瓷纤维13份、减水剂3份和水55份。实施例5:(1)将直径为5mm,长度为8cm的陶瓷纤维预热至95℃后,完全浸渍于60℃的正十六烷和正十八烷中,抽真空,静置50min,送入空气,取出,甩干,再完全浸渍于液体石蜡中,80℃下水浴搅拌50min,取出固化,得到相变陶瓷纤维,其中,相变陶瓷纤维中正十六烷、正十八烷和石蜡的质量比为1:1:1.5。(2)将氯偏乳胶稀释,将质量分数为10%的氯偏乳胶溶液装入喷雾器中,喷洒至相变陶瓷纤维的表面,取出,烘干得到表面氯偏乳胶的厚度为3mm的改性的陶瓷纤维。(3)将改性的陶瓷纤维与纤度为1.5dtex,长度为10cm的聚丙烯纤维混合后,再与硼砂、氯偏乳胶、水泥和减水剂充分混合,形成干粉砂浆,将干粉砂浆与水进行搅拌得到抗压抗折耐气候的相变保温砂浆,经50℃烘干后得到干制品,抗压抗折耐气候的相变保温砂浆的组分,按重量份计,包括包括聚丙烯纤维20份、氯偏乳胶5份、硼砂25份、水泥80份、相变材料15份、陶瓷纤维10份、减水剂3份和水50份。实施例6:(1)将直径为5mm,长度为10cm的陶瓷纤维预热至90℃后,完全浸渍于60℃的正十六烷和正十八烷中,抽真空,静置30min,送入空气,取出,甩干,再完全浸渍于液体石蜡中,80℃下水浴搅拌60min,取出固化,得到相变陶瓷纤维,其中,相变陶瓷纤维中正十六烷、正十八烷和石蜡的质量比为1:1:1.2。(2)将氯偏乳胶稀释,将质量分数为13%的氯偏乳胶溶液装入喷雾器中,喷洒至相变陶瓷纤维的表面,取出,烘干得到表面氯偏乳胶的厚度为2.7mm的改性的陶瓷纤维。(3)将改性的陶瓷纤维与纤度为1dtex,长度为10cm的聚丙烯纤维混合后,再与硼砂、氯偏乳胶、水泥和减水剂充分混合,形成干粉砂浆,将干粉砂浆与水进行搅拌得到抗压抗折耐气候的相变保温砂浆,经55℃烘干后得到干制品,抗压抗折耐气候的相变保温砂浆的组分,按重量份计,包括包括聚丙烯纤维10份、氯偏乳胶15份、硼砂15份、水泥90份、相变材料12份、陶瓷纤维15份、减水剂2份和水60份。经检测,实施例1-6制备的抗压抗折耐气候的相变保温砂浆干制品抗压、抗折、耐气候和耐用的结果如下所示:实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6抗压强度(MPa)3.23.43.13.33.43.3抗折强度(MPa)0.670.720.680.690.700.69在-20℃下的抗压强度(MPa)2.32.12.42.32.22.1在-20℃下的抗折强度(MPa)0.490.500.480.510.510.48在20-40℃下蓄热系数(W/(m2·k))5.25.15.35.15.05.1在20-40℃下比热容(KJ/(kg·k))3.143.263.173.203.193.21由上表可见,本发明制备的抗压抗折耐气候的相变保温砂浆的抗压抗折耐气候性好,还具有良好的相变性能。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属
技术领域
中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。当前第1页1 2 3 
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