[发明专利]相变复合材料、其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种相变复合材料，该复合材料可用作储能建筑材料，尤其用于外墙保温或调温。本发明还涉及所述相变复合材料的制备方法及其应用。

背景技术

资源、能源和环境问题是制约我国经济和社会发展的三大考验，建筑能耗(包括建造能耗、生活能耗、采暖空调等)是我国能源消耗中的重要组成部分，约占全社会总能耗的30％。

结合目前保温材料的现状，现代新型建筑保温材料的发展趋势为：新型保温材料要具良好的保温隔热性能、防火阻燃性、变形系数小、抗老化简单、成本低，同时要符合节能环保的要求，不能给环境带来不利影响，并能实现循环再利用。

相变储能建筑材料是根据不同温度相变点调节室温的原创科技新材料，它突破传统保温材料单一热阻性能，具有热容性和热阻性两大绝热性。利用相变调温机理，通过蓄能介质的相态变化实现对热能的储存，改善室内热循环质量。当环境温度低于一定值时，相变材料由液态凝结为固态，释放热量；当环境温度高于一定值时，相变材料由固态融化为液态，吸收热量，使室内温度相对平衡，可在一定范围内调节室内温度，能充分利用太阳能和周围环境的能量，在建筑保温节能领域，具有广阔的应用前景，有望成为“低碳经济”时代之建筑节能先锋。

目前对相变储能材料的研究已经比较成熟，研究热点为石蜡的应用。中国专利ZL200410068844.6揭示了“一种适于大规模工业生产的高导热定形相变蓄热材料”，该材料由蓄热材料石蜡与载体材料PE、PP、SBS、SEBS，还有蒙脱土等加工改进剂、金属粉末等导热添加剂组成，很好地解决了大规模工业生产的加工等问题，也具有良好的导热性能。但是载体材料与石蜡的熔点相差很大，超过100℃，使得相变材料的加工难度大，损失较多，长期使用中，渗漏现象也严重，质量损失达到10％。

在中国专利申请200910105328.9的“定形相变材料及其制备方法”中，用EVA和POE包覆石蜡，熔点差距缩小到了30-40℃，加工方便，相变材料的损失降低到了1％。但是该材料的阻燃性能不好，EVA、POE和石蜡都是极易燃烧的材料，运用于建筑材料存在很大的安全隐患。

中国专利申请200810196742.0公开了“一种阻燃定形相变材料及其制备方法”，其中在石蜡与HDPE制备的相变材料中，加入了膨胀型阻燃剂和金属粉末，二者的协同作用大大提高了材料的阻燃性能，但是相变潜热在70J/g左右，相变储能能力不足。

因此，在相变复合材料领域中，仍旧需要一种相变温度适宜、相变潜热大、储能大、渗漏大大降低、保温隔热性能优异、防火阻燃的储能材料，以有利地用于建筑墙体保温。

发明内容

鉴于现有技术中的上述状况，本申请的发明人在相变复合材料领域进行了深入而又广泛的研究，以期发现一种相变温度适宜、相变潜热大、储能大、渗漏大大降低、保温隔热性能优异、防火阻燃的储能材料。结果发现，当选用低熔点石蜡和/或十二烷醇作为相变材料，选用高密度聚乙烯(下文有时简称为HDPE)和/或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(下文有时简称为EVA)作为其载体材料，并且在其中包含多孔无机填料、导热增强剂和阻燃剂时，可实现前述目的。本发明人正是基于上述发现完成了本发明。

因此，本发明的一个目的是提供一种相变复合材料，该复合材料相变温度适宜，与建筑环境温度相匹配，相变潜热大，可高达168J/g，储能大，保温隔热性能优异，防火阻燃，容易加工，相变材料渗漏大大降低。

本发明的另一目的在于提供一种制备本发明相变复合材料的方法，通过该方法可以简便地制得本发明相变复合材料。

本发明的又一目的在于提供一种包含本发明相变复合材料的相变保温砂浆。

本发明还有一目的在于提供一种利用本发明的相变保温砂浆对墙体进行保温的方法。

实现本发明上述目的的技术方案可以概括如下：

1、一种相变复合材料，基于该复合材料的总重量，其包含如下组分：

A)30-65％的相变材料，其为熔点为25-45℃的低熔点石蜡和/或十二烷醇；

B)25-45％的载体材料，其为高密度聚乙烯和/或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；

C)5-15％的无机填料，其为多孔物质并选自膨胀珍珠岩和膨胀石墨中的一种或两种；

D)1-10％的导热增强剂；以及

E)1-10％的阻燃剂，

其中所述相变材料、无机填料、导热增强剂和阻燃剂分散于载体材料所形成的空间网状结构中。