[发明专利]一种可调节室内环境温湿度的墙体材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑领域，尤其涉及一种可调节室内环境温湿度的墙体材料及其制备方法。

背景技术

目前，国家对建筑节能的要求日益提高，同时人们对居住环境舒适性的要求也愈来愈高，因此迫切需要一种兼具室内温度和湿度调节功能、又能有效降低建筑能耗的新材料。相变储能技术及吸湿材料的快速发展为这一材料的研制提供了可能。目前，相变储能材料在太阳能利用、余热利用、建筑节能等领域已经得到了应用。

传统墙体材料的温度调节能力极小，目前市面上已存在几种相变储能保温砂浆，与传统砂浆相比，其热物理性能得到很大提升，然而砂浆本身用量较少，其有效相变材料含量也不高，因此导致整体热容量较低，故常需在外墙处采取一定的保温措施。也有研究者提出对空心砌块采取相变材料填芯的措施，虽然该种做法避免了墙体材料强度的损失，但是由于制作工艺复杂，其应用也受到较大限制。此外，还有研究者提出以无机多孔材料复合相变材料制作复合相变墙体材料，通过采用不同的相变材料组合，实现了较广的相变温度范围，但其相变材料有泄漏风险，相变材料可能与基体材料产生相互作用，故其耐久性和稳定性方面存在不足。

普通石膏基材料吸收液态水能力极强，但对水蒸气的吸附能力极低，传统的建筑材料水蒸气吸附能力也极差。研究表明，空气湿度过低时，人体水分丧失快，各种传染病发病率增高，同时涂料、油漆等也易发生开裂、脆化等；而湿度过高时，又容易引发风湿性关节炎等疾病。人体感觉舒适的相对湿度范围在40％～70％RH之间。当前室内湿度的调节多依赖空调及加湿器等实现，这些都会增加能耗，并且其湿度控制范围也不尽合理。因此，需要一种制作方便、具有温度调节和湿度调节功能、耐久性优异的功能墙体材料为人们提供舒适又节能环保的建筑。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制作方便、具有温度调节和湿度调节功能、耐久性优异的功能墙体材料。

为实现上述目的，本发明提供一种可调节室内环境温湿度的墙体材料，其特征在于，由以下重量百分比的成分制备得到，

进一步，所述建筑石膏为遇水2小时抗折强度≥3.5MPa、抗压强度≥10MPa，凝结时间在6-8min内的建筑石膏。

进一步，所述温度调节组分为相变温度范围在18-28摄氏度之间、相变焓大于80kJ/kg^-1的相变材料制得的复合相变材料。

进一步，所述湿度调节组分为25℃、75％RH环境下吸湿量大于自身重量10％的硅胶、高分子吸水性树脂、沸石、高岭土、海泡石中的一种或一种以上组合。

进一步，所述减水剂为聚羧酸减水剂。

进一步，所述纤维为聚丙烯纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维中的一种或一种以上组合。

进一步，所述可调节室内环境温湿度的墙体材料的制备方法为，先将建筑石膏、温度调节组分、湿度调节组分和纤维在混料机中预搅拌混合均匀制得粉料，再向搅拌锅内注入水、减水剂、颜料搅拌为均质溶液，随后将粉料倒入均质溶液中，高速搅拌至混合均匀，制得均匀的料浆，然后向模具内注浆，静置四到六分钟后脱模；墙体材料经自然晾干或快速烘干脱去游离水后，涂刷有机硅防水剂即可。

本发明还提供所述可调节室内环境温湿度的墙体材料的制备方法，其特征在于，先将建筑石膏、温度调节组分、湿度调节组分和纤维在混料机中预搅拌混合均匀制得粉料，再向搅拌锅内注入水、减水剂、颜料搅拌为均质溶液，随后将粉料倒入均质溶液中，高速搅拌几十秒后，向模具内注浆，静置数分钟后脱模；墙体材料经自然晾干或快速烘干脱去游离水后，涂刷有机硅防水剂即可。

本发明所述建筑石膏为主材，其用量为42-52重量％，用量过低时所得墙体材料强度较低，用量过高时所得墙体材料功能组分(包括温度调节和湿度调节组分)含量不足，相应的温度或湿度调节能力降低；

所述温度调节组分用于调节温度，其用量为5-15重量％，用量过低时所得墙体材料热物理性能较差，用量过高则对墙体材料强度不利；所述湿度调节组分(其用量为2-8重量％)用于调节湿度，用量过低时墙体材料吸湿量较低，湿度调节能力较低，而用量过高则会导致墙体材料强度损失；所述水(其用量为32-42重量％)用于提供建筑石膏化学反应用水及提供浆料流动性以保证墙体材料成型质量，用水量过低会影响浆料流动性，用水量过高则会导致墙体材料强度不足；所述减水剂是减水组分，其用量为0.1-0.4重量％；颜料用于调节外观颜色，其用量为0.005-0.01重量％；其中的纤维用于提高强度，其用量为0.2-1.0重量％，纤维用量过高易导致墙体材料成型操作困难。