[发明专利]SiO2

说明书

本发明涉及一种SiO₂相变控温微胶囊改性水泥建材及其制备方法和应用，属于建筑保温技术领域。该水泥建材包括以下重量份的原料：水泥1份，沙子0.9‑2份，石子0‑3份，水0.4‑1.1份，减水剂0.003‑0.025份，SiO₂相变控温微胶囊0.05‑0.25份。上述SiO₂相变控温微胶囊改性水泥建材，通过添加新型节能环保型SiO₂为壳材的相变微胶囊对墙体温度进行控温调节。该相变微胶囊的加入可以使墙体对温度有一个良好的控制效果。

技术领域

本发明涉及建筑保温技术领域，特别是涉及一种SiO₂相变控温微胶囊改性水泥建材及其制备方法和应用。

背景技术

在绿色、环保、节能主题下如何减少资源使用率降低能源的损耗是当今时代的一个发展趋势，建筑行业中水泥是必不可少原材料，水泥使用量在日益增加，其主要原因是人口的增长以及人们生活水平的提高对居住环境有了更高的要求，其中如何对建筑房屋实现冬暖夏凉且减少能源的损耗是我们一直在探索的方向。改变传统的墙体混凝土、水泥砂浆、等墙体结构来实现温度的调控。

一种思路是对墙体结构进行改造设计，如对包括挂件、横撑龙骨、保温板、主龙骨、副龙骨、卡件、框架等结构进行改造，但是此种方法由于结构相对复杂对普遍推广实行较困难，对资源的依赖性任然较强并未对减少资源使用提供很好帮助。

还有一种思路是通过在混凝土中添加石蜡微胶囊的方法，其中石蜡微胶囊是采用原位聚合法制备了壳材是脲醛树脂、芯材是石蜡的SiO₂相变控温微胶囊，通过新型的材质SiO₂相变控温微胶囊达到对混凝土控温效果但脲醛树脂的外壳缺点是不能起到阻燃效果，对现代建筑中防火性能欠缺。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种SiO₂相变控温微胶囊改性水泥建材，该水泥建材中添加了SiO₂相变控温微胶囊，SiO₂相变控温微胶囊的加入可以使墙体对温度有一个良好的控制效果。

一种SiO₂相变控温微胶囊改性水泥建材，包括以下重量份的原料：

所述SiO₂相变控温微胶囊通过以下方法制备得到：

乳化剂水相的制备：将表面活性剂和硅烷偶联剂复配作为乳化剂，配置得到乳化剂水相；

微胶囊乳液的制备：取有机相变材料，加热到熔点以上作为油相，将所述油相滴加到上述表面活性剂水相中，搅拌形成O/W乳液；

微胶囊制备：将原硅酸正乙酯(TEOS)和乙酸加入到上述乳液中，升温后反应，即得。

上述SiO₂相变控温微胶囊改性水泥建材，通过添加新型节能环保型SiO₂为壳材的相变微胶囊对墙体温度进行控温调节。该相变微胶囊的加入可以使墙体对温度有一个良好的控制效果，其效果表现在：1)对于直接面对热源部分的相变微胶囊可以快速将热能“抓取”并将其锁定在外表面。内部温度不会有大幅度变化。2)热源撤离后上述中快速“抓取”热能的墙体面在降温过程也较为迅速，使得换热吸收的热量快速传递到环境中去，缓解环境温度带来的巨大变化。

并且，通过简单的溶胶—凝胶法合成制备SiO₂相变微胶囊，可利用溶胶SiO₂含有的氢键以及其在水解中含有负离子键，与表面活性剂和硅烷偶联剂偶联剂完美结合，达到较好的效果。

用上述方法制备微胶囊，省去了先通过原位聚合或界面聚合制备出一层有机壳再制备出 SiO₂相变微胶囊作用所制备的焓值将大大提高。例如，当石蜡焓值在200J/g时，采用上述方法制备的微胶囊直径50μm左右，可将焓值上升到100J/g及其以上。