[发明专利]一种纳米勃姆石增强的相变石膏材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种纳米勃姆石增强的相变石膏材料，所述相变石膏材料包括建筑石膏87～96份、相变材料2～13份、纳米勃姆石0.001～1份、缓凝剂0.001～2份。本发明的相变石膏材料的制备方法包括如下步骤：首先是筛选出合适粒径的膨胀珍珠岩作为载体，对膨胀珍珠岩进行干燥，然后将膨胀珍珠岩和相变材料正十八烷混合，形成负载有相变体的多孔材料，然后将负载有相变体的多孔材料加入到建筑石膏中，再加入经过超声分散后的纳米勃姆石和缓凝剂，制备而成。本发明的制备方法能够有效改善相变材料加入引起的抗拉强度降低，显著增强相变石膏材料的强度，改善相变石膏材料的导热性能，且工艺简便易操作，适宜于工业化推广。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种纳米勃姆石增强的相变石膏材料及其制备方法。

背景技术

提高能源效率，充分开发自然能源，大力发展各项节能新技术是实现社会可持续发展的重要环节。而节能技术的基本在于：一是通过各项节能技术降低能源消耗；二是加强对自然洁净能源，重点是太阳能、风能等的利用。相变储能材料(PCM)的研究与发展正是实现节能技术的重要途径之一，由于PCM在其物相变化过程(熔化或凝固)中，可以从环境吸收或放出大量热量，同时能保持温度不变，而且相变材料还可以多次重复使用，因此可以将其应用在建筑节能领域。在建筑领域，膨胀珍珠岩由于保温效果优异而被广泛应用，然而膨胀珍珠岩只能保温，并没有调节温度的能力，但是在膨胀珍珠岩的多孔结构中添加有物相变化能力的物质之后，由于物相变化时会进行放热或吸热反应，便具有温度调节的能力。但是在建筑石膏中加入多孔的相变材料后会使硬化后石膏浆体的强度明显降低。

我国在制备相变保温材料领域取得了一定进展，中国发明专利CN105130370B公开了“一种轻质相变节能保温墙材及其制备方法”，该方法原料组成繁多，制备工艺较复杂，同时材料中添加了大量碱金属盐水溶液，对原料中水泥的性能会产生较大影响，且容易产生泛碱现象，影响材料质量；中国发明专利CN104098318A公开了“一种生物质多孔相变调温调湿材料及其制备方法”，该方法利用核桃壳作为多孔材料，但是其处理方法较复杂，且作为相变材料的石蜡熔点较高，正常条件下不易发生物相变化，从而调节温度和湿度的能力有限。以上方法都是利用多孔材料制备具有相变能力的保温建材，添加多孔材料后会显著降低保温材料的力学性能。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米勃姆石增强的相变石膏材料及其制备方法，通过添加纳米勃姆石可以改善相变石膏材料力学性能降低的问题，提高相变石膏材料的强度，改善其导热性能。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种纳米勃姆石增强的相变石膏材料，按照重量份数计，所述相变石膏材料包括建筑石膏87～96份、相变材料2～13份、纳米勃姆石0.001～1份、缓凝剂0.001～2份。

在如上所述的纳米勃姆石增强的相变石膏材料，优选，所述相变材料包括作为载体的膨胀珍珠岩和作为相变体的正十八烷。

在如上所述的纳米勃姆石增强的相变石膏材料，优选，所述膨胀珍珠岩和正十八烷的质量比为(0.25～1)：1。

在如上所述的纳米勃姆石增强的相变石膏材料，优选，所述膨胀珍珠岩为开孔膨胀珍珠岩，粒径为2～7mm。

在如上所述的纳米勃姆石增强的相变石膏材料，优选，所述纳米勃姆石的粒径为10～50nm。

在如上所述的纳米勃姆石增强的相变石膏材料，优选，所述缓凝剂为三聚磷酸钠或蛋白类缓凝剂。

在如上所述的纳米勃姆石增强的相变石膏材料，优选，按照重量份数计，所述建筑石膏包括如下组分：SO₃ 50～60份，CaO 35～45份，Al₂O₃ 1～5份。