相变微胶囊自调温grc干粉砂浆面层材料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑用干粉砂浆领域，特别涉及一种干粉砂浆材料的生产配方及生产工艺。
【背景技术】
[0002]相变材料(PCM)是指随温度变化而改变形态并能提供潜热的物质。相变材料由固态变为液态或由液态变为固态的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。微胶囊相变材料是应用微胶囊技术在固-液相变材料微粒表面包覆一层性能稳定的膜而构成的具有核壳结构的新型复合相变材料。在相变过程中，作为内核的相变材料发生固液相转变，而其外层的高分子膜始终保持为固态，因此，该类相变材料在宏观上将一直为固态微粒。相变微胶囊具有很好的稳定性，其颗粒微小且壁薄，提高了 PCM热传递和使用效率，同时改善了传统PCM的加工性能。
[0003]玻璃纤维增强混凝土(GRC)材料，以其轻质高强颜色效果丰富，造型性能好受到建筑设计师和建筑业主的广泛青睐，在建筑围墙围护结构中大面积的应用。相变材料和GRC复合使建筑物有很好的自动调温功能，在建筑节能和低碳环保上具有深刻的意义。
[0004]相变胶囊表面包裹的有机膜在砂浆施工搅拌过程中容易破裂，使得相变胶囊调温效果得到很大影响，同时，破裂的相变材料混入GRC干粉砂浆中影响到GRC材料的力学性能和耐久性，这是一直困扰相变材料在水泥混凝土中应用的难题。
【发明内容】
[0005]本发明针对上述问题，将相变微胶囊表面包覆一层水泥材料，同时加入少量的碳纤维，利用其与水泥、砂及混凝土外加剂混合搅拌生产出一种相变微胶囊自调温GRC干粉砂浆面层材料。
[0006]相变微胶囊自调温GRC干粉砂浆面层材料，其特征在于，以质量比计算:
白水泥25-40%
石英砂30_45%
改性相变微胶囊5-15%
可再分散性乳胶粉0.2-2%
粉体减水剂0.1-2%
活性材料5-8%
纤维素醚0.1-1%
抗裂纤维0.5-2%
无机色粉0_5%
上述各组分用量之和为100%。
[0007]所述的改性相变微胶囊由70-88.5%的市售相变微胶囊、8_18%的白水泥、3_8%的水和0.5-4%的碳纤维制备而成； 所述的碳纤维选用长度为l_2mm的碳纤维。
[0008]所述的粉体减水剂为聚羧酸减水剂、三聚氰胺减水剂、萘系减水剂中的一种或几种。
[0009]所述的活性材料为粉煤灰、硅灰、微硅粉、火山灰、偏高岭土、矿粉、硅灰石、针状硅灰石中的一种或几种。
[0010]所述的抗裂纤维为高分散性玻璃纤维、聚丙烯纤维、碳纤维中的一种或几种。
[0011]相变微胶囊自调温GRC干粉砂浆面层材料的制备方法，其特征在于，步骤如下:
(I)将市售的相变微胶囊放入震荡搅拌器中，在震动搅拌的情况下喷洒一定量的水，使相变微胶囊表面彻底润湿，然后再按配方比例加入白水泥与碳纤维使相变微胶囊表面包裹一层混合有碳纤维的白水泥，在20-28?下不断震荡搅拌20-24h后，在50_80°C条件下烘干，制得改性相变微胶囊。
[0012](2)将白水泥、石英砂、可再分散性乳胶粉、粉体减水剂、活性材料、纤维素醚、抗裂纤维、无机色粉按照配方比例加入到完成步骤I后的搅拌器中搅拌均匀，得相变微胶囊自调温GRC干粉砂浆面层材料。
[0013]相变微胶囊自调温GRC干粉砂浆面层材料的应用方法，其特征在于，在模具中先喷射或浇注相变微胶囊自调温GRC干粉砂浆面层材料形成GRC装饰面层，再喷射或浇注玻璃纤维增强水泥材料形成GRC结构层，经养护脱模后可制成相变微胶囊自调温GRC制品。
[0014]有益效果:
1、将相变微胶囊表面包覆一层水泥材料，使相变微胶囊具有一层坚硬的外壳，保证其在搅拌加工过程中的完整性，同时加入了少量的碳纤维可以提高相变微胶囊外壁的导热性能。不仅避免了相变胶囊在加入到GRC干粉砂浆中搅拌导致的破裂问题，还有效的提升了导热性能，更好的发挥相变作用。
[0015]2、相变材料和GRC复合使建筑物有很好的自动调温功能，绿色节能环保。
【附图说明】
[0016]以下结合附图对本申请作进一步说明:
图1是相变微胶囊自调温GRC制品结构示意图。
[0017]图中I为改性相变微胶囊；2由相变微胶囊自调温GRC干粉砂浆面层材料制成的GRC装饰面层；3为GRC结构层。
【具体实施方式】
[0018]实施案例I
(I)将质量百分比为77%的市售相变微胶囊放入震荡搅拌器中，在震荡搅拌的情况下喷洒质量分数为5%的水，使相变微胶囊表面彻底润湿，然后加入质量分数为15%的白水泥与3%的碳纤维使相变微胶囊表面包裹一层混合有碳纤维的白水泥，25°C下不断震荡搅拌24h，在50°C条件下烘干得改性相变微胶囊。
[0019](2)将35%白水泥、40%石英砂、1%可再分散性乳胶粉、0.5%粉体聚羧酸减水剂、8%粉煤灰、0.5%纤维素醚、2%高分散性玻璃纤维、2%无机色粉、11%改性相变微胶囊加入搅拌器中搅拌均匀，得相变微胶囊自调温GRC干粉砂浆面层材料。
[0020]实施案例2
(I)将质量百分比为88.5%的市售相变微胶囊放入震荡搅拌器中，在震荡搅拌的情况下喷洒质量分数为3%的水，使相变微胶囊表面彻底润湿，然后加入质量分数为8%的白水泥与0.5%的碳纤维使相变微胶囊表面包裹一层混合有碳纤维的白水泥，20°C下不断震荡搅拌24h，在80°C条件下烘干得改性相变微胶囊。
[0021](2)将40%白水泥、33%石英砂、0.2%可再分散性乳胶粉、0.1%粉体三聚氰胺减水剂、3%硅灰、2%针状硅灰石、0.2%纤维素醚、1.5%聚丙烯纤维、5%无机色粉、15%改性相变微胶囊加入搅拌器中搅拌均匀，得相变微胶囊自调温GRC干粉砂浆面层材料。
[0022]实施案例3
(I)将质量百分比为80%的市售相变微胶囊放入震荡搅拌器中，在震荡搅拌的情况下喷洒质量分数为4%的水，使相变微胶囊表面彻底润湿，然后加入质量分数为14%的白水泥与2%的碳纤维使相变微胶囊表面包裹一层混合有碳纤维的白水泥，28°C下不断震荡搅拌20h，在60°C条件下烘干得改性相变微胶囊。
[0023](2)将25%白水泥、45%石英砂、2%可再分散性乳胶粉、2%粉体三聚氰胺减水剂、5%微硅粉、2%硅灰石、0.1%纤维素醚、0.9%碳纤维、4%无机色粉、14%改性相变微胶囊加入搅拌器中搅拌均匀，得相变微胶囊自调温GRC干粉砂浆面层材料。
[0024]实施案例4
(I)将质量百分比为70%的市售相变微胶囊放入震荡搅拌器中，在震荡搅拌的情况下喷洒质量分数为8%的水，使相变微胶囊表面彻底润湿，然后加入质量分数为18%的白水泥与4%的碳纤维使相变微胶囊表面包裹一层混合有碳纤维的白水泥，20°C下不断震荡搅拌23h，在50°C条件下烘干得改性相变微胶囊。
[0025](2)将39%白水泥、30%石英砂、1.5%可再分散性乳胶粉、1.5%粉体萘系减水剂、2%火山灰、4%矿粉、1%纤维素醚、2%聚丙烯纤维、5%无机色粉、14%改性相变微胶囊加入搅拌器中搅拌均匀，得相变微胶囊自调温GRC干粉砂浆面层材料。
[0026]实施案例5
(I)将质量百分比为75%的市售相变微胶囊放入震荡搅拌器中，在震荡搅拌的情况下喷洒质量分数为6%的水，使相变微胶囊表面彻底润湿，然后加入质量分数为16%的白水泥与3%的碳纤维使相变微胶囊表面包裹一层混合有碳纤维的白水泥，25°C下不断震荡搅拌22h，在70°C条件下烘干得改性相变微胶囊。
[0027](2)将38%白水泥、44%石英砂、2%可再分散性乳胶粉、2%粉体三聚氰胺减水剂、8%偏高岭土、0.5%纤维素醚、0.5%高分散性玻璃纤维、5%改性相变微胶囊加入搅拌器中搅拌均匀，得相变微胶囊自调温GRC干粉砂浆面层材料。
[0028]本申请相变微胶囊自调温GRC干粉砂浆面层材料产品经过测试达到以下技术指标:导热系数〈0.4ff/(m.K)，经白水泥碳纤维包裹的相变微胶囊在生产过程中破损率〈5%。
【主权项】
1.相变微胶囊自调温GRC干粉砂浆面层材料，其特征在于，以质量比计算: 白水泥25-40% 石英砂30_45% 改性相变微胶囊5-15% 可再分散性乳胶粉0.2-2% 粉体减水剂0.1-2% 活性材料5-8% 纤维素醚0.1-1% 抗裂纤维0.5-2% 无机色粉0_5% 所述的改性相变微胶囊由70-88.5%的市售相变胶囊、8-18%的白水泥、3_8%的水和0.5-4%的碳纤维制备而成，上述各组分用量的总和为100%。
2.如权利要求1所述的相变微胶囊自调温GRC干粉砂浆面层材料，其特征在于，碳纤维选用长度为l_2mm的碳纤维。
3.如权利要求1所述的相变微胶囊自调温GRC干粉砂浆面层材料，其特征在于，所述粉体减水剂为聚羧酸减水剂、三聚氰胺减水剂、萘系减水剂中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的相变微胶囊自调温GRC干粉砂浆面层材料，其特征在于，所述活性材料为粉煤灰、硅灰、微硅粉、火山灰、偏高岭土、矿粉、硅灰石、针状硅灰石中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的相变微胶囊自调温GRC干粉砂浆面层材料，其特征在于，所述抗裂纤维为高分散性玻璃纤维、聚丙烯纤维、碳纤维中的一种或几种。
6.权利要求1-5任一项所述的相变微胶囊自调温GRC干粉砂浆面层材料的制备方法，其特征在于，步骤如下: (1)将市售的相变微胶囊放入震荡搅拌器中，在震动搅拌的情况下喷洒一定量的水，使相变微胶囊表面彻底润湿，然后再按配方比例加入白水泥与碳纤维使相变微胶囊表面包裹一层混合有碳纤维的白水泥，在20-28?下不断震荡搅拌20-24h后，在50_80°C条件下烘干，制得改性相变微胶囊； (2)将白水泥、石英砂、可再分散性乳胶粉、粉体减水剂、活性材料、纤维素醚、抗裂纤维、无机色粉按照配方比例加入到完成步骤I后的搅拌器中搅拌均匀，得相变微胶囊自调温GRC干粉砂浆面层材料。
7.权利要求1所述的相变微胶囊自调温GRC干粉砂浆面层材料的应用方法，其特征在于，在模具中先喷射或浇注所述相变微胶囊自调温GRC干粉砂浆面层材料形成GRC装饰面层，再喷射或浇注玻璃纤维增强水泥材料形成GRC结构层，经养护脱模后可制成相变微胶囊自调温GRC制品。
【专利摘要】本发明公开了一种相变微胶囊自调温GRC干粉砂浆面层材料，通过在相变微胶囊表面包覆一层水泥材料，使相变微胶囊具有一层坚硬的外壳，保证其在搅拌加工过程中的完整性，同时加入碳纤维可以提高相变微胶囊外壁的导热性能。本发明生产出一种相变微胶囊干粉砂浆材料，应用于玻璃纤维混凝土的面层制作，生产出的GRC具有优异的自动温度调节功能。
【IPC分类】C04B24-38, C04B14-06, C04B28-04
【公开号】CN104817302
【申请号】CN201510143643
【发明人】熊吉如, 王猛, 方寅生
【申请人】南京倍立达新材料系统工程股份有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年3月30日