一种相变微胶囊在建筑中应用的方法与流程

文档序号:14854358发布日期:2018-07-04 02:31阅读:1174来源:国知局

本发明涉及的是一种相变微胶囊在建筑中应用的方法,具体指的是一种相变储能微胶囊的制备并在建筑中的应用,属于新材料技术领域。



背景技术:

相变材料在相变过程中能吸收或者放出大量的潜热,是一种可广泛应用于热量贮存和温度控制领域的节能材料。大量应用于暖通空调、建筑节能、太阳能利用、服装保温等领域,在节能减排方面具有重大的意义。

相变微胶囊就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薄膜而构成的具有核壳结构的复合相变材料,微胶囊化后可大大提高固-液相变材料的稳定性,减少相变材料与外界环境的反应,并能增大热交换面积。因此相变材料的微胶囊化越来越受到研究人员的关注。

德国巴斯夫(basf)公司将石蜡封装在微胶囊中,研制出石蜡砂浆,并已将这种砂浆用于房屋的内墙表面上,作为室内的冬季保温和夏季制冷的材料。这样的设计可以减少室内温度波动,使室内保持良好的热舒适度。减少空调系统的设备容量,转移用电负荷。本研究是以石蜡为囊芯的微胶囊,研制出的砂浆相变建筑材料,不足之处是以石蜡微相变材料的微胶囊与砂浆在涂抹于内墙表面时能否抗摩擦而不破裂还有待研究。

石蜡虽是优良的相变材料,且价格低廉,应用广泛。但采用单一的石蜡作相变材料,它本身没有韧性。应用于建筑材料时,抗摩擦能力不显著。显然,在工业应用上,只有采用具有不同物理特性的相变材料进行合理复配成混合物后,产生适合的相变点,而且使相变微胶囊材料具有一定的韧性,才能应用于建筑。上述所披露的技术,都存在着一定的不足,这就提示着在相变储能微胶囊的制备技术还需要技术进步,去改进这些不足,因此深入研究,克服所存在的不足是本发明的意义所在。



技术实现要素:

本发明的目的就是提供一种相变微胶囊在建筑中应用的方法,克服现有方法制备的相变微胶囊在建筑中应用时,在相变微胶囊使用过程易破裂,而引起的相变芯体的泄露,从而造成不能节能的效果。

为实现上述发明目的,本发明采取了这样的技术方案:一种相变微胶囊在建筑中应用的方法,包括以下步骤:

(1)制备相变微胶囊体:将相变芯体在50℃温度下加热至完全熔融,所述相变芯体由46#石蜡、正十八烷、液体石蜡按4:4:4的重量比混合搅拌均匀,再加入乳化剂,使用匀浆剪切机高速分散(分散速度3000—8000r/min),混合后至少静置24h不分层,再滴加微胶囊壳体,所述微胶囊壳体由苯乙烯基单体和丙烯酸酯类单体按照4:1的重量比比混合搅拌均匀;再加入引发剂和催化剂,并在恒温80℃下缓慢匀速搅拌,反应2—6小时,保温1-4小时,冷却到50℃时,加入ph值调节剂,干燥后得到相变微胶囊。

(2)在建筑内墙内的应用:将相变微胶囊与腻子按1:10-15的比例混合均匀,加入水搅拌为浆状,并涂抹在墙体上,厚度约0.2-0.5mm。

所述相变材料指的是46#石蜡、正十八烷、液体石蜡是以一定的比例的混合物,所述相变材料均是市售工业用商品。

所述壳体材料是苯乙烯基单体、丙烯酸酯类单体混合物,上述材料均是市售工业用商品。

所述的乳化剂采用斯盘-60、吐温-60和十二烷基硫酸钠以1:1:1的重量比的混合物。上述材料均是市售工业用商品。

所述催化剂采用过硫酸铵,引发剂采用硫酸亚铁。均是市售工业用商品。

采取上述措施的本发明,与现有的技术相比,具有以下优势:1)本发明采用原位聚合法,将核壳相分开来进行预制,有利于壳相和核相的稳定,在制备出胶囊后,囊壁包覆性好,相变材料漏出几率降低;2)囊壁材料韧性好,在内核冷热膨胀收缩时,缓解相变材料产生的压力,囊壁不破裂,保证微胶囊的蓄热能力不降低;3)使相变微胶囊混合于腻子粉中,易于混匀,且腻子粉对微胶囊的摩擦力也较小,本发明所得产品可广泛应用于建筑储能、节能降耗等领域。

具体实施方式

实施例1:第一种相变微胶囊在建筑中应用的方法,包括以下步骤:

(1)制备相变微胶囊体:将相变芯体(46#石蜡、正十八烷、液体石蜡按4:4:4)33g在50℃温度下加热至完全熔融,加入乳化剂(斯盘-60、吐温-60、十二烷基硫酸钠是以1:1:1)9.13g,然后滴入去离子水133g,使用匀浆剪切机高速分散(分散速度4500r/min),恒温搅拌20min,混合后至少静置24h不分层,待应用。同时制备微胶囊壳体(苯乙烯基单体、丙烯酸酯类单体按照4:1的比例混合)60g,加入乳化剂5g,以300r/min匀速搅拌并升温到60℃。取硫酸亚铁0.15g与4.1g去离子水混合制备成引发剂备用;过硫酸铵0.05g与15g去离子水混合制备成催化剂备用;将壳体在恒温80℃下滴加到核相中,并同时加入上述引发剂、催化剂,滴加时间控制在2-3h,滴加完成后继续恒温搅拌反应2—6小时,保温1-4小时,冷却到50℃时,加入ph值调节剂,干燥后得到相变微胶囊。

(2)在建筑内墙内的应用。将相变微胶囊与腻子按1:10的比例混合均匀,加入水,并涂抹在墙体上,厚度约0.2mm。

实施例2:第二种相变微胶囊在建筑中应用的方法,包括以下步骤:

(1)制备相变微胶囊体:将相变芯体(46#石蜡、正十八烷、液体石蜡按4:4:4)110g在50℃温度下加热至完全熔融,加入乳化剂(斯盘-60、吐温-60、十二烷基硫酸钠是以1:1:1)30.4g,然后滴入去离子水443.3g,使用匀浆剪切机高速分散(分散速度4500r/min),恒温搅拌20min,混合后至少静置24h不分层,待应用。同时制备微胶囊壳体(苯乙烯基单体、丙烯酸酯类单体按照4:1的比例混合)200g,加入乳化剂17g,以300r/min匀速搅拌并升温到60℃。取硫酸亚铁0.5g与13.7g去离子水混合制备成引发剂备用;过硫酸铵0.16g与50g去离子水混合制备成催化剂备用;将壳体在恒温80℃下滴加到核相中,并同时加入上述引发剂、催化剂,滴加时间控制在2-3h,滴加完成后继续恒温搅拌反应2—6小时,保温1-4小时,冷却到50℃时,加入ph值调节剂,干燥后得到相变微胶囊。

(2)在建筑内墙内的应用。将相变微胶囊与腻子按1:12的比例混合均匀,加入水,并涂抹在墙体上,厚度约0.3mm。

实施例3:第三种相变微胶囊在建筑中应用的方法,包括以下步骤:

(1)制备相变微胶囊体:

第1步:将相变芯体(46#石蜡、正十八烷、液体石蜡按4:4:4)275g在50℃温度下加热至完全熔融,加入乳化剂(斯盘-60、吐温-60、十二烷基硫酸钠是以1:1:1)76g,然后滴入去离子水1108.25g,使用匀浆剪切机高速分散(分散速度4500r/min),恒温搅拌20min,混合后至少静置24h不分层,待应用。

第2步:同时制备微胶囊壳体(苯乙烯基单体、丙烯酸酯类单体按照4:1的比例混合)500g,加入乳化剂42.5g,以300r/min匀速搅拌并升温到60℃。

第3步:取硫酸亚铁1.25g与34.25g去离子水混合制备成引发剂备用;

第4步:过硫酸铵0.4g与125g去离子水混合制备成催化剂备用;

第5步:将壳体在恒温80℃下滴加到核相中,并同时加入上述引发剂、催化剂,滴加时间控制在2-3h,滴加完成后继续恒温搅拌反应2—6小时,保温1-4小时,冷却到50℃时,加入ph值调节剂,干燥后得到相变微胶囊。

(2)在建筑内墙内的应用。将相变微胶囊与腻子按1:15的比例混合均匀,加入水,并涂抹在墙体上,厚度约0.5mm。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1