本发明属于储能建筑墙体材料制造领域，涉及一种墙体复合材及其制备方法，尤其涉及一种储能型木质增强无机墙体复合材及其制备方法。
背景技术：
木质增强无机复合材是以木材碎料与无机胶黏剂复合，通过一定的成形工艺制备的一种人造复合材料，该材料具有高强、防水、阻燃等良好性能，广泛应用于家具制造、室内外装修、墙体材料等领域。人们夏天降温以及冬天采暖对建筑墙体保温性能要求越来越高，可以通过储存或释放热量调节环境温度的建筑墙体材料越来越受用户的青睐。普通木质增强无机墙体材保温性能一般，当外界温度变化时对室内环境温度的调节效果有限。建筑墙体用储能型木质增强无机墙体材是在复合材料制备过程中添加一定量的相变材料，利用相变材料的蓄热、放热特性，使木质增强无机墙体复合材具有一定的储能特性，从而达到调整、控制建筑物内部及周围环境的温度的目的。但是，储能型木质增强无机墙体材中的储能材料在相变过程中存在液态相渗漏的缺点，会影响墙体复合材的外观和力学性能。为了解决这一问题，人们在复合材料中添加了多孔性材料，通过一定的方法使储能相变材料能进入到多孔材料孔隙中，制得多孔基质相变储能复合材料颗粒，以期达到封闭储能材料的效果。然而，这种方法效果并不好。这是因为，对于通过热压工艺制备墙体复合材时其中的储能材料会因为热从多孔性材料熔出，影响木质材料和无机胶黏剂界面的结合力，导致墙体复合材力学强度下降。同时，墙体复合材使用一段时间后，储能材料会在相变过程中不断从多孔性材料中慢慢迁移，最终会到达墙体复合材的表面，严重影响其外观质量。另外，储能材料的迁移渗入墙体复合材中木质材料和无机胶黏剂界面，会弱化二者界面的结合力，也会导致墙体复合材力学强度下降。因此，解决上述技术问题，开发具有良好保温和力学性能的优质节能建筑墙体材料用木基储能无机复合材意义重大。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种兼具优异的储能效果和力学性能的储能型木质增强无机墙体复合材及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。
一种储能型木质增强无机墙体复合材，所述储能型木质增强无机墙体复合材主要以无机胶黏剂为胶凝成分、以木质刨花为增强材料、以石蜡为相变材料、以珍珠岩为保温材料和石蜡载体、以聚氯乙烯pvc为封闭材料制备而成，制备过程中，所述石蜡通过加热的珍珠岩融化浸润到珍珠岩的表面和内部孔隙中形成珍珠岩-石蜡颗粒，再通过向珍珠岩-石蜡颗粒喷射雾状熔融聚氯乙烯pvc形成封闭珍珠岩-石蜡颗粒。
上述的储能型木质增强无机墙体复合材中，优选的，所述珍珠岩、石蜡、聚氯乙烯pvc的重量比为3～5∶1～2∶0.5～1；所述木质刨花、无机胶黏剂、封闭珍珠岩-石蜡颗粒的重量比为25～30∶65～70∶4～8。
上述的储能型木质增强无机墙体复合材中，优选的，所述储能型木质增强无机墙体复合材的比热容达到5.62kj/(kg•k)～6.31kj/(kg•k)，导热系数为0.09w/(m•k)～0.13w/(m•k)，抗折强度为2.8mpa～4.5mpa。
作为一个总的技术构思，本发明还提供一种储能型木质增强无机墙体复合材的制备方法，包括以下步骤：
（1）将珍珠岩粉碎成珍珠岩颗粒，将半精炼石蜡块状固体粉碎成石蜡颗粒；
（2）将珍珠岩颗粒加热干燥，然后先将石蜡颗粒与加热干燥后的珍珠岩颗粒混合搅拌，使石蜡颗粒在珍珠岩颗粒的热作用下融化浸润到珍珠岩颗粒的表面和内部孔隙中，再向所得珍珠岩-石蜡颗粒喷射雾状熔融聚氯乙烯pvc并搅拌，在搅拌过程中使所得混合物逐渐冷却并被打散成为封闭珍珠岩-石蜡颗粒；
（3）向木质刨花中喷入无机胶黏剂进行搅拌，然后加入封闭珍珠岩-石蜡颗粒，继续搅拌均匀，得到混合物料；
（4）将混合物料铺装成板坯后进行热压，再经卸压堆放和自然养护，得到储能型木质增强无机墙体复合材。
上述的储能型木质增强无机墙体复合材的制备方法中，优选的，所述步骤（2）中，所述珍珠岩颗粒、石蜡颗粒和聚氯乙烯pvc的重量比为3～5∶1～2∶0.5～1；
和/或，所述步骤（3）中，所述木质刨花、无机胶黏剂、封闭珍珠岩-石蜡颗粒的重量比为25～30∶65～70∶4～8。
上述的储能型木质增强无机墙体复合材的制备方法中，优选的，所述步骤（2）中，所述珍珠岩颗粒在70℃～80℃下加热干燥30min～50min，所述混合搅拌的时间为5min～10min，所述混合搅拌的转速为300转/min～500转/min，所述喷射雾状熔融聚氯乙烯pvc时的搅拌时间为5min～10min，所述喷射雾状熔融聚氯乙烯pvc时的搅拌转速为300转/min～500转/min。
上述的储能型木质增强无机墙体复合材的制备方法中，优选的，所述步骤（3）中，所述木质刨花为4目～20目，所述搅拌的时间为5min～10min，所述继续搅拌的时间为5min～10min。
上述的储能型木质增强无机墙体复合材的制备方法中，优选的，所述步骤（4）中，所述板坯的厚度为40mm～500mm，所述热压的压力为1.5mpa～2.0mpa，所述热压的温度为100℃～120℃，所述热压的时间为20min～60min，所述自然养护的时间为7d～12d。
上述的储能型木质增强无机墙体复合材的制备方法中，优选的，所述步骤（1）中，所述珍珠岩选取无杂质的珍珠岩，粉碎成40目～100目的珍珠岩颗粒；所述半精炼石蜡块状固体选取无杂质的半精炼石蜡块状固体，粉碎成30目～80目的石蜡颗粒。
上述的储能型木质增强无机墙体复合材的制备方法中，优选的，所述制备方法还包括步骤（5）：将自然养护后的储能型木质增强无机墙体复合材进行裁边、剖分成实际施工所需规格。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明的主要原料为木质刨花（碎料）、无机胶粘剂、珍珠岩、半精炼石蜡，其中无机胶粘剂为胶凝成分，木质刨花为增强材料，石蜡为相变材料，珍珠岩既是保温材料，又是石蜡载体，pvc为封闭材料。在该特定的原料配伍和经过发明人长期研发所得到的特定工艺条件下，制备出兼具优异的储能效果和力学性能的储能型木质增强无机墙体复合材料。
2、珍珠岩为多孔材料，本发明中珍珠岩既是保温材料，又是石蜡载体，石蜡以珍珠岩作为载体并通过pvc膜封闭制备封闭珍珠岩-石蜡颗粒。由于pvc膜具有很好的封闭性和延展性，相变材料石蜡由固相变为液相体积增大时pvc膜可以产生一定的变形，pvc膜不会破裂，液相石蜡无论什么时候均不会从封闭珍珠岩-石蜡颗粒渗出和在材料中迁移，保证了墙体复合材使用过程外观质量的一致性，同时也避免了进入木质刨花和无机胶黏剂界面从而影响二者的界面结合力，进而影响墙体复合材的力学性能。
3、本发明中，石蜡通过制备成封闭珍珠岩-石蜡颗粒可以均匀分布在墙体复合材中，在特定的工艺条件下制备成复合材，确保了墙体复合材力学强度以及储能的均匀性。
具体实施方式
以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。
实施例1：
一种本发明的储能型木质增强无机墙体复合材，该储能型木质增强无机墙体复合材主要以无机胶黏剂为胶凝成分、以木质刨花为增强材料、以石蜡为相变材料、以珍珠岩为保温材料和石蜡载体、以pvc为封闭材料制备而成，制备过程中，石蜡通过加热的珍珠岩融化浸润到珍珠岩的表面和内部孔隙中形成珍珠岩-石蜡颗粒，再向珍珠岩-石蜡颗粒喷射熔融pvc，在其表面形成pvc封闭膜，得到封闭珍珠岩-石蜡颗粒。本实施例中，无机胶黏剂具体为硅酸盐水泥无机胶黏剂，木质刨花具体为杨木刨花。
本实施例中，珍珠岩、石蜡、pvc的重量比为3∶1∶0.5；木质刨花、无机胶黏剂、封闭珍珠岩-石蜡颗粒的重量比为25∶70∶5。
一种上述本实施例的储能型木质增强无机墙体复合材的制备方法，包括以下步骤：
（1）选取无杂质的珍珠岩，通过粉碎机粉碎成40目的珍珠岩颗粒。
（2）选取无杂质的块状固体半精炼石蜡，通过粉碎机粉碎成30目的石蜡颗粒。
（3）将珍珠岩颗粒送入干燥箱，在70℃加热、干燥30min。
（4）将加热干燥好的珍珠岩颗粒立即送入机械搅拌机，同时倒入石蜡颗粒，启动搅拌机，搅拌7min，石蜡在珍珠岩的热作用下融化浸润到珍珠岩表面和内部孔隙中，然后再向其中喷射雾状熔融pvc并同时搅拌，搅拌时间通常在8min，所得混合物在搅拌过程中逐渐冷却并被打散成封闭珍珠岩-石蜡颗粒，取出备用。珍珠岩颗粒、石蜡颗粒、pvc重量比为3∶1∶0.5。搅拌机转速为每分钟300转。
（5）另向机械搅拌机加入10目的杨木刨花，启动搅拌机并同时向搅拌机中喷入硅酸盐水泥无机胶黏剂，继续搅拌7min。然后加入封闭珍珠岩-石蜡颗粒再搅拌6min，得到均匀混合物料。杨木刨花、无机胶黏剂、封闭珍珠岩-石蜡颗粒的重量比为25∶70∶5。
（6）将混合物料送入机械铺装机，铺装机将混合物料铺装成100mm厚度的板坯后送入热压机热压30min，热压压力为1.8mpa、热压温度100℃，热压后，再卸压堆放，自然养护8d，得到储能型木质增强无机墙体复合材。
（7）将自然养护后的复合材送至纵横齐边锯进行裁边、剖分成实际施工所需规格。
经测试，本实施例制备的储能型木质增强无机墙体复合材的比热容达到5.83kj/(kg•k)，导热系数为0.1w/(m•k)，抗折强度为3.5mpa。
与现有技术相比，本发明采用石蜡、珍珠岩、木质刨花、无机胶黏剂、pvc原料组合及特定的复合工艺，使复合材料的制备过程中，珍珠岩既作为石蜡载体本身又是保温材料，石蜡储存在载体珍珠岩孔隙中，通过pvc膜封闭，pvc膜具有很好的封闭性和延展性，不仅防止了石蜡的渗出和迁移，还减小了石蜡直接与木质刨花和无机胶黏剂接触的机会，不会影响复合材料力学强度，使复合材料既具有良好的保温性能，又不会因为储能成分的加入降低其力学强度。木质刨花本身也具有一定的保温性能，无机胶黏剂作为胶凝材料，综合各工艺特征，保证了木基储能无机墙体复合材具有优良的保温性能和力学强度性能。
实施例2：
一种本发明的储能型木质增强无机墙体复合材，该储能型木质增强无机墙体复合材主要以无机胶黏剂为胶凝成分、以木质刨花为增强材料、以石蜡为相变材料、以珍珠岩为保温材料和石蜡载体、pvc为封闭材料制备而成，制备过程中，石蜡通过加热的珍珠岩融化浸润到珍珠岩的表面和内部孔隙中形成珍珠岩-石蜡颗粒，再向珍珠岩-石蜡颗粒喷射熔融pvc，在其表面形成pvc封闭膜，形成封闭珍珠岩-石蜡颗粒。本实施例中，无机胶黏剂具体为氯氧镁水泥无机胶黏剂，木质刨花具体为桉木刨花。
一种上述本实施例的储能型木质增强无机墙体复合材的制备方法，包括以下步骤：
（1）选取无杂质的珍珠岩，通过粉碎机粉碎成60目的珍珠岩颗粒。
（2）选取无杂质的块状固体半精炼石蜡，通过粉碎机粉碎成50目的石蜡颗粒。
（3）将珍珠岩颗粒送入干燥箱，在80℃加热、干燥30min。
（4）将加热干燥好的珍珠岩颗粒立即送入机械搅拌机，同时倒入石蜡颗粒，启动搅拌机搅拌8min，石蜡在珍珠岩的热作用下融化浸润到珍珠岩表面和内部孔隙中，然后再向其中喷射雾状熔融pvc并同时搅拌，搅拌时间通常在8min，所得混合物在搅拌过程中逐渐冷却并被打散成封闭珍珠岩-石蜡颗粒，取出备用。珍珠岩颗粒、石蜡颗粒、pvc重量比为4∶1∶0.7。搅拌机转速为每分钟500转。
（5）向机械搅拌机加入15目的桉木刨花，启动搅拌机并同时向搅拌机中喷入氯氧镁水泥无机胶黏剂，继续搅拌8min。然后加入珍珠岩-石蜡颗粒再搅拌9min，得到均匀混合物料。桉木刨花、无机胶黏剂、珍珠岩-石蜡颗粒的重量比为28∶65∶7。
（6）将混合物料送入机械铺装机，铺装机将混合物料铺装成200mm厚度的板坯后送入热压机热压40min，热压压力为1.5mpa、热压温度110℃，再卸压堆放自然养护10d，得到储能型木质增强无机墙体复合材。
（7）将自然养护后的复合板材送至纵横齐边锯进行裁边、剖分成实际施工所需规格。
经测试，本实施例制备的储能型木质增强无机墙体复合材的比热容达到5.62kj/(kg•k)，导热系数为0.09w/(m.k)，抗折强度为3.0mpa。
实施例3：
一种本发明的储能型木质增强无机墙体复合材，该储能型木质增强无机墙体复合材主要以无机胶黏剂为胶凝成分、以木质刨花为增强材料、以石蜡为相变材料、以珍珠岩为保温材料和石蜡载体、以pvc为封闭材料制备而成，制备过程中，石蜡通过加热的珍珠岩融化浸润到珍珠岩的表面和内部孔隙中形成珍珠岩-石蜡颗粒，再向珍珠岩-石蜡颗粒喷射熔融pvc，在其表面形成pvc封闭膜，形成封闭珍珠岩-石蜡颗粒。本实施例中，无机胶黏剂具体为石膏无机胶黏剂，木质刨花具体为松木刨花。
一种上述本实施例的储能型木质增强无机墙体复合材的制备方法，包括以下步骤：
（1）选取无杂质的珍珠岩，通过粉碎机粉碎成80目的珍珠岩颗粒。
（2）选取无杂质的块状固体半精炼石蜡，通过粉碎机粉碎成70目的石蜡颗粒。
（3）将珍珠岩颗粒送入干燥箱在80℃加热、干燥30min。
（4）将加热干燥好的珍珠岩颗粒立即送入机械搅拌机，同时倒入石蜡颗粒，启动搅拌机搅拌10min，石蜡在珍珠岩的热作用下融化浸润到珍珠岩表面和内部孔隙中，然后再向其中喷射雾状熔融pvc并搅拌，搅拌时间通常在8min，所得混合物在搅拌过程中逐渐冷却并被打散成封闭珍珠岩-石蜡颗粒，取出备用。搅拌机转速为每分钟400转。珍珠岩颗粒、石蜡颗粒、pvc重量比为5∶1∶1。
（5）向机械搅拌机加入20目的松木刨花，启动搅拌机并同时向搅拌机中喷入石膏无机胶黏剂，继续搅拌10min。然后加入珍珠岩-石蜡颗粒再搅拌8min，得到均匀混合物料。松木刨花、无机胶黏剂、珍珠岩-石蜡颗粒重量比为26∶70∶4。
（6）将混合物料送入机械铺装机，铺装机将混合物料铺装成300mm厚度的板坯后送入热压机热压50min，热压压力为2.0mpa、热压温度115℃，再卸压堆放自然养护7d，得到储能型木质增强无机墙体复合材。
（7）将自然养护后的储能型木质增强无机墙体复合材送至纵横齐边锯进行裁边、剖分成实际施工所需规格。
经测试，本实施例制备的储能型木质增强无机墙体复合材的比热容达到6.31kj/(kg•k)，导热系数为0.12w/(m•k)，抗折强度为4.0mpa。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。