1.本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种含相变微胶囊的柔性建筑片材及其制备方法。
背景技术：
2.传统建筑材料(如水泥、陶瓷等)的生产、制备及施工过程中能耗较大，且产生大量的固体废弃物，对环境造成极大的破坏。目前，随着能源消耗日益剧增，如何减少不可再生能源的使用，提高能源利用效率，对于节省能源，减少碳排放，实现可持续发展具有重要的现实意义。
3.新型环保建筑材料(如近年来出现的软瓷等柔性建筑材料)主要以泥土、建筑废渣等为原材料，制备生产过程中能耗较低，实现了建筑固废的再次利用，且装饰性强，受到市场的青睐。而建筑废渣为无机材料，与有机材料的相容性差，难以大量应用于柔性建筑材料，对于建筑废渣的处置能力有限。
4.近年来，相变储能材料的发展为提高能源利用效率提供了一种新的研究思路。将相变储能材料与建筑材料相结合，制备具有储能保温功能的新型环保建筑材料具有广泛的应用前景。但是，相变储能材料应用受限于其成本高、易发生泄露、导致基材强度变差等缺点。
技术实现要素：
5.本发明的目的在于提出一种含相变微胶囊的柔性建筑片材及其制备方法，以改性无机粉料为主要原料，提高了无机粉料与乳胶/乳胶粉的相容性，为提高废料用量提供条件，以无机材料为包裹材料的相变微胶囊，有效降低相变微胶囊的成本，且不易泄露，不影响基材强度。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种含相变微胶囊的柔性建筑片材，以重量份计，其原料包括：改性无机粉料40～90份、乳液或乳胶粉5～50份、增强纤维1～20份、水泥1～20份、石英砂1～20份、水5～50份和相变微胶囊5～50份；
8.所述相变微胶囊的芯材为有机相变材料，壁材为无机材料。
9.进一步，所述改性无机粉料的原料包括偶联剂和废渣。
10.进一步，所述废渣为建筑垃圾、粉煤灰或尾矿渣；
11.所述偶联剂为钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或硅烷偶联剂。
12.进一步，所述改性无机粉料的粒径为50-500目。
13.进一步，所述乳液为硅丙乳液、纯丙乳液和苯丙乳液中的一种或多种，所述乳胶粉为可再分散乳胶粉。
14.进一步，所述增强纤维为高分子纤维、碳纤维、玻璃纤维和天然植物纤维中的一种或多种。
15.进一步，所述相变微胶囊的芯材为脂肪烃、脂肪醇和脂肪酸中的一种或多种，壁材为二氧化硅、二氧化钛、碳酸钙、氧化铝和二氧化锆中的一种或多种。
16.进一步，所述相变微胶囊的粒径为0.05-200μm，相变温度为16～36℃；相变潜热为20～200j/g。
17.进一步，所述改性无机粉料占该柔性建筑片材原料总重量的28-80％。
18.一种含相变微胶囊的柔性建筑片材的制备方法，用于制备上述的含相变微胶囊的柔性建筑片材，该方法包括以下步骤：
19.制备改性无机粉料；
20.制备相变微胶囊；
21.按比例，将改性无机粉料、乳液或乳胶粉、增强纤维、水泥、石英砂、水和相变微胶囊混合均匀，制成可流动的浆料；
22.将浆料注入模具中，置于80～140℃温度下进行固化成型，固化时间为30～120min，得到所述含相变微胶囊的柔性建筑片材。
23.本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：
24.本发明的含相变微胶囊的柔性建筑片材的原料中，以改性无机粉料为原料，改性无机粉经过改性后，能提高与乳胶的相容性，实现改性无机粉的大量添加，这也就为废料大量应用于柔性建筑材料提供条件。同时，相变微胶囊以有机相变材料为芯材，以无机材料为壁材，其制备工艺简单，包裹效率高，在很大程度上减少相变材料泄露的问题；而且，无机材料阻燃性能好，可有效解决有机相变材料在实际应用中易燃的缺点。另外，该相变微胶囊成本低，相变温度低且宽，无过冷现象，便于调节相变温度。
具体实施方式
25.下面结合具体实施方式进一步说明本发明的技术方案。
26.本发明提供一种含相变微胶囊的柔性建筑片材，以重量份计，其原料包括：改性无机粉料40～90份、乳液或乳胶粉5～50份、增强纤维1～20份、水泥1～20份、石英砂1～20份、水5～50份和相变微胶囊5～50份；所述相变微胶囊的芯材为有机相变材料，壁材为无机材料。
27.本发明的含相变微胶囊的柔性建筑片材的原料中，以改性无机粉料为原料，改性无机粉经过改性后，能提高与乳胶的相容性，实现改性无机粉的大量添加，这也就为废料大量应用于柔性建筑材料提供条件。同时，相变微胶囊以有机相变材料为芯材，无机材料为壁材，其制备工艺简单，包裹效率高，在很大程度上减少相变材料泄露的问题；而且，无机材料阻燃性能好，可有效解决有机相变材料在实际应用中易燃的缺点。另外，该相变微胶囊成本低，相变温度低且宽，无过冷现象，便于调节相变温度，适用于在建筑领域储能保温调温的应用。具体的，相变温度为16～36℃；相变潜热为20～200j/g。
28.具体的，无机材料包裹有机相变材料的相变微胶囊呈粉末状，粒径可调，相变微胶囊的粒径为0.05-200μm，可提高与基体材料的相容性，从而可在一定程度上解决相变微胶囊的引入导致基材强度变差的问题。
29.乳液用于提高材料的柔韧性，且使建筑材料的耐酸耐碱性好，抗回粘性好；增强纤维用于提高建筑材料柔韧性和强度。
30.进一步，所述改性无机粉料的原料包括偶联剂和废渣。经偶联剂改性的无机粉料与乳液有更好的相容性，改性无机粉料的添加量可高达80％，能大量消耗废渣。其中，废渣为建筑垃圾、粉煤灰或尾矿渣；偶联剂为钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或硅烷偶联剂。改性无机粉料表面的活性基团可与乳液中的高分子活性链段形成化学键结或无机粉料颗粒彼此间形成化学键接，从而可以在使用较少的乳液含量的情况下，保证材料的成型及彼此间的粘结强度。优选的，改性无机粉料占该柔性建筑片材原料总重量的28-80％。
31.进一步，所述改性无机粉料的粒径为50-500目。该粒径大小的改性无机粉料能保证建筑材料较好的柔韧性和强度。若改性无机粉料的颗粒过大则会影响建筑材料的柔韧性和无机颗粒之间的粘结强度；若颗粒过小，虽然能够更加有效地表现片材表面的纹理细节，但无机粉料原材料处理成本也会更高。
32.进一步，所述乳液硅丙乳液、纯丙乳液、苯丙乳液和可再分散乳胶粉中的一种或多种。上述的乳液或乳胶粉都能达到增强建筑材料柔韧性的效果。
33.进一步，所述增强纤维为pp、pe等高分子纤维、碳纤维、玻璃纤维和天然植物纤维中的一种或多种。
34.相应的，本发明还提供一种含相变微胶囊的柔性建筑片材的制备方法，用于制备上述的含相变微胶囊的柔性建筑片材，该方法包括以下步骤：
35.制备改性无机粉料；将1wt％的偶联剂加入到无机粉料中，在80℃下搅拌混合均匀，随后过筛，即可得到预期粒径的活化无机粉；
36.制备相变微胶囊；
37.按比例，将改性无机粉料、乳液或乳胶粉、增强纤维、水泥、石英砂、水和相变微胶囊混合均匀，制成可流动的浆料；
38.将浆料注入模具中，置于80～140℃温度下进行固化成型，固化时间为30～120min，得到所述含相变微胶囊的柔性建筑片材。
39.上述制备方法步骤简单、可操作性强，设定较低的固化温度能有效保持相变微胶囊的性能，防止相变微胶囊发生泄漏。在该制备方法中，柔性建筑片材在成型的前期，乳液或乳胶粉起主要的粘合作用，从而形成柔性的建筑片材，随着时间的增长，建筑饰面材料中的高分子组分会逐渐老化，但是材料中水泥的水化作用能使该建筑材料的强度得到补充增强，从而延缓了材料的老化时间。
40.以下通过实施例和对比例进一步阐述本发明。
41.实施例1含相变微胶囊的柔性建筑片材及其制备方法
42.本实施例含相变微胶囊的柔性建筑片材以重量份计，其原料包括：改性无机粉料40份、纯丙乳液5份、玻璃纤维1份、水泥1份、石英砂1份、水5份和相变微胶囊5份。其中，改性无机粉料的原料为钛酸酯偶联剂和粉煤灰，改性无机粉料的粒径为50目；相变微胶囊的粒径为1μm，芯材为脂肪烃，壁材为二氧化硅，相变温度为16～36℃；相变潜热为20～200j/g。
43.本实施例的含相变微胶囊的柔性建筑片材的制备方法包括以下步骤：
44.制备改性无机粉料：将1wt％的钛酸酯偶联剂加入到粉煤灰中，在80℃下搅拌混合均匀，随后过筛，即可得到50目的活化粉煤灰；
45.制备相变微胶囊；
46.按比例，将改性无机粉料、纯丙乳液、玻璃纤维、水泥、石英砂、水和相变微胶囊混
合均匀，制成可流动的浆料；
47.将浆料注入模具中，置于80℃温度下进行固化成型，固化时间为100min，得到所述含相变微胶囊的柔性建筑片材。
48.实施例2含相变微胶囊的柔性建筑片材及其制备方法
49.本实施例含相变微胶囊的柔性建筑片材以重量份计，其原料包括：改性无机粉料60份、可再生乳胶粉20份、pp纤维10份、水泥10份、石英砂10份、水10份和相变微胶囊10份。其中，改性无机粉料的原料为硅烷偶联剂和废瓷粉，改性无机粉料的粒径为350目；相变微胶囊的粒径为200μm，芯材为脂肪醇，壁材为二氧化钛，相变温度为16～36℃；相变潜热为20～200j/g。
50.本实施例的含相变微胶囊的柔性建筑片材的制备方法包括以下步骤：
51.制备改性无机粉料：将1wt％的硅烷偶联剂加入到废瓷粉中，在80℃下搅拌混合均匀，随后过筛，即可得到350目的活化废瓷粉；
52.制备相变微胶囊；
53.按比例，将改性无机粉料、可再生乳胶粉、pp纤维、水泥、石英砂、水和相变微胶囊混合均匀，制成可流动的浆料；
54.将浆料注入模具中，置于140℃温度下进行固化成型，固化时间为30敏，得到所述含相变微胶囊的柔性建筑片材。
55.实施例3含相变微胶囊的柔性建筑片材及其制备方法
56.本实施例含相变微胶囊的柔性建筑片材以重量份计，其原料包括：改性无机粉料90份、苯丙乳液40份、碳纤维20份、水泥15份、石英砂15份、水45份和相变微胶囊40份。其中，改性无机粉料的原料为铝酸酯偶联剂和废砖粉，改性无机粉料的粒径为400目；相变微胶囊的粒径为50μm，芯材为脂肪酸，壁材为二氧化锆，相变温度为16～36℃；相变潜热为20～200j/g。
57.本实施例的含相变微胶囊的柔性建筑片材的制备方法包括以下步骤：
58.制备改性无机粉料：将1wt％的铝酸酯偶联剂加入到废砖粉中，在80℃下搅拌混合均匀，随后过筛，即可得到400目的活化废砖粉；
59.制备相变微胶囊；
60.按比例，将改性无机粉料、苯丙乳液、碳纤维、水泥、石英砂、水和相变微胶囊混合均匀，制成可流动的浆料；
61.将浆料注入模具中，置于110℃温度下进行固化成型，固化时间为70min，得到所述含相变微胶囊的柔性建筑片材。
62.实施例4含相变微胶囊的柔性建筑片材及其制备方法
63.本实施例含相变微胶囊的柔性建筑片材以重量份计，其原料包括：改性无机粉料80份、硅丙乳液30份、植物纤维15份、水泥20份、石英砂20份、水20份和相变微胶囊25份。其中，改性无机粉料的原料为硅烷偶联剂和尾矿渣，改性无机粉料的粒径为200目；相变微胶囊的粒径为0.05μm，芯材为脂肪烃，壁材氧化铝，相变温度为16～36℃；相变潜热为20～200j/g。
64.本实施例的含相变微胶囊的柔性建筑片材的制备方法包括以下步骤：
65.制备改性无机粉料：将1wt％的硅烷偶联剂加入到尾矿渣中，在80℃下搅拌混合均
匀，随后过筛，即可得到200目的活化尾矿渣；
66.制备相变微胶囊；
67.按比例，将改性无机粉料、硅丙乳液、植物纤维、水泥、石英砂、水和相变微胶囊混合均匀，制成可流动的浆料；
68.将浆料注入模具中，置于120℃温度下进行固化成型，固化时间为60min，得到所述含相变微胶囊的柔性建筑片材。
69.实施例5含相变微胶囊的柔性建筑片材及其制备方法
70.本实施例含相变微胶囊的柔性建筑片材以重量份计，其原料包括：改性无机粉料50份、硅丙乳液50份、pe纤维5份、水泥5份、石英砂5份、水30份和相变微胶囊30份。其中，改性无机粉料的原料为钛酸酯偶联剂和废瓷粉，改性无机粉料的粒径为500目；相变微胶囊的粒径为150μm，芯材为脂肪醇，壁材为碳酸钙，相变温度为16～36℃；相变潜热为20～200j/g。
71.本实施例的含相变微胶囊的柔性建筑片材的制备方法包括以下步骤：
72.制备改性无机材料粉料：将1wt％的钛酸酯偶联剂加入到废瓷粉中，在80℃下搅拌混合均匀，随后过筛，即可得到500目的活化废瓷粉；
73.制备相变微胶囊；
74.按比例，将改性无机粉料、硅丙乳液、pe纤维、水泥、石英砂、水和相变微胶囊混合均匀，制成可流动的浆料；
75.将浆料注入模具中，置于100℃温度下进行固化成型，固化时间为50min，得到所述含相变微胶囊的柔性建筑片材。
76.上述实施例1-5所得的柔性建筑片材进行性能测试，耐酸碱性、柔韧性均满足jc/t2019-2014的要求。以实施例1-5的柔性建筑材料为样品进行热性能测试：借鉴标准jc/t2338-2015的测试方法，所制备样品的相变潜热范围为20～60kj/kg；参照jc/t2338-2015的测试方法，所制备样品经过30次的加热/冷却循环过程后，均未发生明显的相变材料等内容物泄露。
77.以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。