新型相变储能墙纸基膜及其制备方法和施工工艺与流程

本发明涉及一种功能型建筑材料，尤其是涉及一种相变储能墙纸基膜材料及其制备方法。

背景技术：

随着人们对环保要求的不断提高，越来越多人会采用墙纸取代乳胶漆来装饰自己的室内墙壁。然而由于气候和墙体的复杂性，导致普通墙体很难对墙纸保持长久粘结力，因此需要使用墙纸基膜对墙体，特别是劣质墙体进行预处理，起到防潮、防霉、抗碱、固墙的作用。

近年来，研究人员对大量潜在的相变储能材料的物性进行了大量研究，同时也对相变储能材料的封装和胶囊化进行了探索。目前，将纳微材料合成技术和纳微尺度传热技术应用于相变材料中，可克服以往相变材料导热系数低、易出现相分离、稳定性差等问题。中国专利CN 104031612A 公开了一种相变储能微胶囊具有核壳结构，变储能微胶囊的整个壳层上复合有金属或金属氧化物颗粒，不释放甲醛、导热性能好且无过冷现象。中国专利CN101528339B 公开了一种包含相变材料的胶囊芯和聚电解质胶囊壁的微胶囊，胶囊壁有丙烯酸和/或甲基丙烯酸烷基酯和其它功能单体聚合而成，微胶囊的平均粒度为1.5-2.5μm。中国专利CN102977857A 公开了一种相变储能微胶囊，包括第一相变材料，和包覆在第一相变材料外的第一壁囊；以及第二相变材料，和包覆在第二相变材料外的第二壁囊。该相变储能微胶囊使用寿命长、稳定性好。通常，把相变温度在−50∼90℃范围内的相变材料划为常低温相变储热材料，此类材料在建筑和日常生活中的应用较为广泛。相变温度低于15℃的材料主要应用于空调制冷，而相变温度在15~90℃之间的材料则广泛应用于太阳能储热和热负载领域。

墙纸基膜是室内覆盖面积最大的一种建筑材料，如果赋予其在室温范围类的相变储能功能，根据环境温度变化，吸收或释放能量。新型基膜将会更有效的调控室内温度，保持室内温度的稳定性，防止骤冷骤热，增加人们的室内舒适度，减少空调、暖气能耗，目前还没有这种功能的墙纸基膜出现。

技术实现要素：

鉴于目前还没有可调控室内温度的墙纸基膜，本发明提供一种新型相变储能墙纸基膜及其制备方法，该新型相变储能墙纸基膜可调控室内温度。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种新型相变储能墙纸基膜，该新型相变储能墙纸基膜由下列组分组成：

相变微胶囊分散液 5-95质量份

乳液粘合剂 5-95质量份

增稠剂 0.1-10质量份

分散剂 0.1-5质量份

杀菌剂 0.05-0.5质量份

消泡剂 0.05-0.5质量份。

优选的，所述的相变微胶囊分散液为0.1-50%的质量百分比的相变微胶囊水溶液，相变微胶囊的平均粒径为50-2000nm。

优选的，相变微胶囊水溶液中的相变微胶囊是一种内核为相变储能材料，外壳是有机高分子材料的球形结构，其中体积组成为，内核为1-40%，外壳为60-99%。

优选的，所述的相变储能材料为C7-C30的直链烷烃或其混合物，或石蜡，或脂肪酸，或聚醚，或聚酯，或糖醇，或多元醇，或脂肪酸酯。当然，所述的相变储能材料并不局限于上述材料。

优选的，所述的有机高分子材料为以苯乙烯，或丁二烯，或异戊二烯，或（甲基）丙烯酸，或丙烯酸丁酯，或丙烯酸叔丁酯，或丙烯酸乙酯，或丙烯酸异辛酯，或甲基丙烯酸甲酯，或丙烯酰胺，或醋酸乙烯酯，或丙烯腈，或乙烯基有机硅为单体的均聚物，或其中两种单体或三种单体的共聚物。当然，有机聚合物的单体并不局限于上述材料。

优选的，所述乳液粘合剂的固含量为5-55%，其优选为苯丙乳液，或纯丙乳液，或丁苯乳液，或醋丙乳液，或硅丙乳液，或丁腈乳液，或氯丁乳液。当然，所述的乳液粘合剂并不局限于上述材料。

优选的，所述增稠剂为纤维素类增稠剂，或聚羧酸类增稠剂，或聚氨酯缔合型增稠剂，或以上增稠剂的两种或两种以上的混合物。当然，所述的增稠剂并不局限于上述材料。

优选的，所述分散剂为脂肪酸类分散剂，或脂肪酸酯类分散剂，或聚羧酸类分散剂，或金属皂类分散剂，或聚乙二醇类分散剂。当然，所述的分散剂并不局限于上述材料。

优选的，所述消泡剂为有机硅类消泡剂，或聚醚类消泡剂，或醇类消泡剂。当然，所述的消泡剂并不局限于上述材料。

优选的，所述杀菌剂为异噻唑啉酮类杀菌剂，或季铵盐类杀菌剂，或复配型杀菌剂。当然，所述的杀菌剂并不局限于上述材料。

上述新型相变储能墙纸基膜的制备方法，包括如下步骤：

在搅拌的条件下，将相变微胶囊分散液缓慢加入乳液粘合剂中，加完后，继续搅拌10-20分钟，加入分散剂，搅拌均匀后，然后分别加入杀菌剂和消泡剂，继续搅拌10-20分钟，最后加入增稠剂。

采用上述新型相变储能墙纸基膜处理墙体的方法为：通过喷涂，滚涂或者刷涂的方式，在预处理墙面上涂布权利要求1-10所述的新型相变储能墙纸基膜，常温下充分干燥后，在预处理墙面上形成一层5-500μm的干膜。

所述预处理墙面包括各种腻子墙面，或各种石灰墙面，或各种涂料墙面，或各种金属墙面，或各种玻璃墙面，或各种陶瓷墙面，或各种木质墙面。

本发明的有益效果在于：本发明的新型相变储能墙纸基膜和标准墙纸基膜在耐水性、耐碱性、透水率、施工性等方面都达到基膜的行业标准；在升温过程中，本发明的新型相变储能墙纸基膜具有升温滞后性；在降温过程中，本发明的新型相变储能墙纸基膜具有降温滞后性，因此本发明的新型相变储能墙纸基膜能使温度稳定性提高，达到调控、稳定室内温度的目的。

附图说明

图1是实施例八与对比例一的升温曲线图。

图2是实施例八与对比例一的降温曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

实施例一

在搅拌的条件下，将90份30%质量含量的相变微胶囊（相变温度23℃）分散液缓慢加入5份30%质量含量苯丙乳液粘合剂中，加完后，继续搅拌15分钟，加入1份聚乙二醇类分散剂，搅拌均匀后，然后分别加入0.1份有机硅消泡剂，0.1份异噻唑啉酮类杀菌剂，继续搅拌15分钟，最后加入3.8份纤维素类增稠剂，调整墙纸基膜的粘度为8000cP，即完成。在腻子基材上涂布墙纸基膜，常温下充分干燥后，形成一层的干膜。

实施例二

在搅拌的条件下，将50份30%质量含量的相变微胶囊（相变温度18℃）分散液缓慢加入40份30%质量含量纯丙乳液粘合剂中，加完后，继续搅拌15分钟，加入2份聚乙二醇类分散剂，搅拌均匀后，然后分别加入0.01份聚醚类消泡剂，0.5份季铵盐类杀菌剂，继续搅拌15分钟，最后加入7.5份聚羧酸类增稠剂，调整墙纸基膜的粘度为10000cP，即完成。在腻子基材上涂布墙纸基膜，常温下充分干燥后，形成一层的干膜。

实施例三

在搅拌的条件下，将5份30%质量含量的相变微胶囊（相变温度27℃）分散液缓慢加入85份30%质量含量丁苯乳液粘合剂中，加完后，继续搅拌15分钟，加入5份聚乙二醇类分散剂，搅拌均匀后，然后分别加入0.5份醇类消泡剂，0.01份季复配型杀菌剂，继续搅拌15分钟，最后加入4.5份聚氨酯类增稠剂，调整墙纸基膜的粘度为6000cP，即完成。在腻子基材上涂布墙纸基膜，常温下充分干燥后，形成一层的干膜。

实施例四

在搅拌的条件下，将35份30%质量含量的相变微胶囊（相变温度15℃）分散液缓慢加入51份30%质量含量醋丙乳液粘合剂中，加完后，继续搅拌15分钟，加入3份聚乙二醇类分散剂，搅拌均匀后，然后分别加入0.5份醇类消泡剂，0.5份异噻唑啉酮类杀菌剂，继续搅拌15分钟，最后加入10份聚氨酯类增稠剂，调整墙纸基膜的粘度为12000cP，即完成。在腻子基材上涂布墙纸基膜，常温下充分干燥后，形成一层的干膜。

实施例五

在搅拌的条件下，将70份30%质量含量的相变微胶囊（相变温度23℃）分散液缓慢加入20份30%质量含量硅苯乳液粘合剂中，加完后，继续搅拌15分钟，加入5份聚乙二醇类分散剂，搅拌均匀后，然后分别加入0.5份有机硅类消泡剂，0.1份季铵盐类杀菌剂，继续搅拌15分钟，最后加入4.4份纤维素类增稠剂，调整墙纸基膜的粘度为6500cP，即完成。在腻子基材上涂布墙纸基膜，常温下充分干燥后，形成一层的干膜。

实施例六

在搅拌的条件下，将15份30%质量含量的相变微胶囊（相变温度23℃）分散液缓慢加入80份30%质量含量丁腈乳液粘合剂中，加完后，继续搅拌15分钟，加入3.4份聚乙二醇类分散剂，搅拌均匀后，然后分别加入0.5份有机硅类消泡剂，0.1份异噻唑啉酮类杀菌剂，继续搅拌15分钟，最后加入1份聚氨酯类增稠剂，调整墙纸基膜的粘度为1000cP，即完成。在腻子基材上涂布墙纸基膜，常温下充分干燥后，形成一层的干膜。

实施例七

在搅拌的条件下，将30份30%质量含量的相变微胶囊（相变温度27℃）分散液缓慢加入62份30%质量含量氯丁乳液粘合剂中，加完后，继续搅拌15分钟，加入4份聚乙二醇类分散剂，搅拌均匀后，然后分别加入0.1份有机硅类消泡剂，0.1份季铵盐类杀菌剂，继续搅拌15分钟，最后加入3.8份聚氨酯类增稠剂，调整墙纸基膜的粘度为4000cP，即完成。在腻子基材上涂布墙纸基膜，常温下充分干燥后，形成一层的干膜。

实施例八

在搅拌的条件下，将80份30%质量含量的相变微胶囊（相变温度27℃）分散液缓慢加入14份30%质量含量苯丙乳液粘合剂中，加完后，继续搅拌15分钟，加入1份聚乙二醇类分散剂，搅拌均匀后，然后分别加入0.3份醇类消泡剂，0.1份季异噻唑啉酮类杀菌剂，继续搅拌15分钟，最后加入4.6份聚复合型增稠剂，调整墙纸基膜的粘度为7000cP，即完成。在腻子基材上涂布墙纸基膜，常温下充分干燥后，形成一层的干膜。

上述实施例中的相变微胶囊采用现有技术中的相变微胶囊，相变微胶囊分散液为相变微胶囊的水溶液。

对比例一

采用嘉力丰科技股份有限公司标准型墙纸基膜。

对本发明的上述实施例和对比例一的墙纸基膜产品进行性能测试，性能测试根据JC/T 548-2016行业标准对墙纸基膜干膜进行透水性，耐水性，耐碱性测试；测试实施样和对比样干膜的升温曲线和降温曲线。

其中升温曲线的测试：将样品放置于恒温恒湿（温度10℃，湿度50%）环境中平衡24小时，然后将样品放在40℃平板保温仪中，记录其升温曲线。

降温曲线的测试：将样品放在30℃烘箱中平衡1小时后温度达到稳定，放置于恒温恒湿（温度10℃，湿度50%）环境中，记录样品的降温曲线。

测试结果如表1、图1、图2所示， 表1数据表明本发明的新型相变储能墙纸基膜和标准墙纸基膜在耐水性，耐碱性，透水率，施工性等方面都达到基膜的行业标准。图1表明在升温过程中，本发明的新型相变储能墙纸基膜具有升温滞后性；图2表明在降温过程中，本发明的新型相变储能墙纸基膜具有降温滞后性，因此该新型墙纸基膜能使温度稳定性提高。

表1

实施例九

新型相变储能墙纸基膜，该新型相变储能墙纸基膜由下列组分组成：

相变微胶囊分散液 50质量份；

乳液粘合剂 75质量份；

增稠剂 4.5质量份；

分散剂 2.5质量份；

杀菌剂 0.2质量份；

消泡剂 0.3质量份。

上述相变微胶囊分散液是相变微胶囊的水溶液，本实施例中，相变微胶囊的质量百分含量为30%，相变微胶囊的平均粒径为1000-1500 nm。现有技术中的相变微胶囊均可应用到本发明的墙纸基膜中。相变微胶囊水溶液中的相变微胶囊是一种内核为相变储能材料，外壳是有机高分子材料的球形结构，其中体积组成为，内核占总体积的20%，外壳占总体积的80%。所述的相变储能材料采用现有技术中的相变储能材料，为了达到与墙纸基膜的更优适配，可优选为C7-C30的直链烷烃或C7-C30的直链烷烃的混合物，或石蜡，或脂肪酸，或聚醚，或聚酯，或糖醇，或多元醇，或脂肪酸酯。作为外壳的有机高分子材料亦选用现有技术中相变微胶囊的有机高分子外壳材料，为了达到与墙纸基膜的更优适配，可优选为以苯乙烯，或丁二烯，或异戊二烯，或（甲基）丙烯酸，或丙烯酸丁酯，或丙烯酸叔丁酯，或丙烯酸乙酯，或丙烯酸异辛酯，或甲基丙烯酸甲酯，或丙烯酰胺，或醋酸乙烯酯，或丙烯腈，或乙烯基有机硅为单体的均聚物，或其中两种单体或三种单体的共聚物。值得说明的是，本发明的创造点在于组分及其配比，以及按照本发明的组分和配比所得的墙纸基膜所产生的调温效果和其他有益效果，相变微胶囊本身并不是本发明的创造点所在，故本发明所采用的相变微胶囊为现有技术中的相变微胶囊，上述优选的相变微胶囊的制备方法亦是现有技术，故在本发明中不再赘述。

乳液粘合剂起到墙纸基膜成膜的作用，作为墙纸基膜来说，其成膜是非常重要的环节。本实施例中为了与墙纸基膜达到更优适配，乳液粘合剂采用苯丙乳液，或纯丙乳液，或丁苯乳液，或醋丙乳液，或硅丙乳液，或丁腈乳液，或氯丁乳液，乳液粘合剂的固含量为30%。

增稠剂用于调整墙纸基膜的粘度，本实施例中为了与墙纸基膜达到更优适配，所述增稠剂采用纤维素类增稠剂，或聚羧酸类增稠剂，或聚氨酯缔合型增稠剂，或以上增稠剂的两种或两种以上的混合物。

分散剂用于制备过程中各组分的均匀分散，本实施例中为了与墙纸基膜达到更优适配，所述分散剂采用脂肪酸类分散剂，或脂肪酸酯类分散剂，或聚羧酸类分散剂，或金属皂类分散剂，或聚乙二醇类分散剂。

消泡剂用于制备过程中的消泡，本实施例中为了与墙纸基膜达到更优适配，所述消泡剂采用有机硅类消泡剂，或聚醚类消泡剂，或醇类消泡剂。

本实施例中为了与墙纸基膜达到更优适配，所述杀菌剂采用异噻唑啉酮类杀菌剂，或季铵盐类杀菌剂，或复配型杀菌剂。

上述新型相变储能墙纸基膜的制备方法，包括如下步骤：

在搅拌的条件下，将相变微胶囊分散液缓慢加入乳液粘合剂中，加完后，继续搅拌10-20分钟，加入分散剂，搅拌均匀后，然后分别加入杀菌剂和消泡剂，继续搅拌10-20分钟，最后加入增稠剂。

采用上述新型相变储能墙纸基膜处理墙体的方法：通过喷涂，滚涂或者刷涂的方式，在预处理墙面上涂布上述新型相变储能墙纸基膜，常温下充分干燥后，在预处理墙面上形成一层5-500μm的干膜。所述预处理墙面可以为腻子墙面，或石灰墙面，或涂料墙面，或金属墙面，或玻璃墙面，或陶瓷墙面，或木质墙面。

实施例十-实施例十八

实施例十-实施例十八的其他实施方式与实施例九相同。