[发明专利]一种聚苯-相变复合保温隔热材料及其制备方法

说明书

本发明属于建筑材料技术领域，公开了一种聚苯‑相变复合保温隔热材料，以质量份计，包括以下组分：胶凝材料300‑500份、水150‑250份、外加剂1‑5份、聚苯乙烯50‑100份、矿物油5‑10份、相变材料50‑80份、轻质骨料50‑100份、纤维5‑20份。本发明涉及的聚苯‑相变复合保温隔热材料具有轻质高强、保温、隔热、导热系数低及可自动调节温度等优异性能。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，更具体的说是涉及一种聚苯-相变复合保温隔热材料及其制备方法。

背景技术

随着资源和能源消耗的持续增加，能源和资源的严重短缺是目前全球面临的重大危机，我国是世界上能源消耗最多的国家，能源危机及环境压力非常严峻。建筑能耗作为我国三大“能耗大户”之一，建筑节能受到了空前的重视，大量的建筑能耗是通过墙体传热而损耗的，所以采用具有保温隔热性能的墙体材料是减少建筑耗能最直接有效的手段。

当前我国建筑节能保温技术系统中，利用相变材料在自身物理状态变化时的储存和释放热量的性能，来提高材料的保温隔热性能，但采用相变材料制备的保温隔热材料其导热系数依然维持在较高的水平。目前建筑能耗依然非常高，传统导热系数高的保温材料已经不能满足人们解决能源问题的需要。

因此，开发一种低成本、超高效、导热系数低的墙体保温材料是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种聚苯-相变复合保温隔热材料及其制备方法，利用聚苯乙烯的溶胀性能，在水泥基材料中引入泡孔，结合相变材料的蓄热属性，制备了一种高储能、导热系数低的保温隔热材料，对推动我国建筑节能的进步和发展具有重要意义。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种聚苯-相变复合保温隔热材料，以质量份计，包括以下组分：胶凝材料300-500份、水150-250份、外加剂1-5份、聚苯乙烯50-100份、矿物油5-10份、相变材料50-80份、轻质骨料50-100份、纤维5-20份。

在上述技术方案中，胶凝材料将轻质骨料、纤维、相变材料、聚苯乙烯及矿物油等材料胶结成整体，形成聚苯-相变复合材料；聚苯乙烯和矿物油混合会在体系中产生溶胀，其结果是在体系内形成许多泡孔，在聚苯乙烯提高保温隔热性能的基础上，进一步提高材料的保温隔热性能；轻质骨料及纤维能够降低复合材料的收缩，提高复合材料的抗裂性能；外加剂能够调节复合材料的流动度。

优选的，在上述一种聚苯-相变复合保温隔热材料中，所述胶凝材料由200-300份水泥、50-100份粉煤灰和50-100份矿渣粉组成。

优选的，在上述一种聚苯-相变复合保温隔热材料中，所述外加剂为聚羧酸高效减水剂。

优选的，在上述一种聚苯-相变复合保温隔热材料中，所述相变材料为氯化钙，其分子式为CaCl·6H₂O，氯化钙是一种吸放湿材料，对热流传导具有很高的阻抗，可以吸收和储备热量，调节复合材料的保温隔热性能，而且氯化钙还能够改善复合材料的施工性能及防水等性能。

优选的，在上述一种聚苯-相变复合保温隔热材料中，所述轻质骨料为膨胀珍珠岩、浮石、火山渣、膨胀矿渣及粉煤灰陶粒的一种或几种。

优选的，在上述一种聚苯-相变复合保温隔热材料中，所述纤维为聚丙烯、聚乙烯、剑麻纤维、棕麻纤维、木纤维中的任意一种或者两者的混合物。

本发明还提供了一种上述聚苯-相变复合保温隔热材料的制备方法包括以下步骤：

(1)将胶凝材料、外加剂和水搅拌均匀，得到混合浆体；

(2)将轻质骨料、相变材料及纤维加入步骤(1)制备的混合浆体中，搅拌均匀；

(3)继续在搅拌的条件下加入聚苯乙烯和矿物油，直至混合均匀；