[发明专利]温敏和湿敏建筑功能材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种温敏和湿敏建筑功能材料及其制备方法。

背景技术

目前世界总能耗约有1/3为建筑能耗，其中采暖、空调能耗占建筑能耗60%～70%。据测算，到2020年我国建筑能耗占全社会总能耗的比例将上升到35%，全国空调电力高峰负荷将会翻两番，达到约相当于10个三峡电站的满负荷功率。使用新型高性能化、功能化、智能化、生态化材料，提高建筑安全、轻质、高强、耐久等特征，被认为是建筑节能的主要途径，其中，控温调湿材料具有控温和湿度调节功能，能为室内环境提供良好的舒适度。

传统控温和调湿材料功能单一，不能够满足控温和调湿的双重要求，而且，大多采用工业原料和天然矿物，资源消耗量大。我国每年农作物秸秆和木屑产量高达7.0×10⁹t，除少量用于建材、沼气、动物饲料等，绝大部分就地焚烧，造成了严重的环境污染和资源浪费；磷石膏和脱硫石膏等工业废弃物长期堆放，经过雨水冲刷，严重污染了周边环境。

因此，以工农业废弃物为主要原材料开发具有自动调节空气温度和湿度能力的建筑功能材料，不仅可以节约能源和改善室内环境的舒适性，而且对于促进生态环境可持续发展具有重要的意义。

目前，国内外已有关于温敏和湿敏的报道。如专利《一种蜂窝结构调试材料的制备方法》（CN102518006A）公布了一种调湿材料，以海泡石、氧化铝、硅藻土为无机矿物，以乙二醇二缩水甘油基乙醚和羧甲基纤维素钠为有机组分，混合均匀后将其制备成纸板。专利《一种新型表面有机化改性无机纳米材料的制备方法》（CN102627871A）公开了一种调湿材料，将酸化纳米管埃洛石加入到十二烷基硫酸钠和十六烷基三甲基溴化铵中，在50-80℃温度下搅拌2-3h后，得到调湿材料。由于这些技术采用采用单一的调湿组分为原料，不能对室内温度进行有效调控，不能满足人们对室内环境舒适度的要求。

专利《新型调湿控温墙体》（CN102235069B）公开了一种调湿控温墙体，由墙体、界面层、相变控温层、调湿层和饰面层组成，其中，相变控温层由十六烷酸、十四烷酸或十八烷与层状石墨、石膏和纤维组成。调湿层由天然沸石、硅藻土或蒙脱土和硫酸钠混合而成；专利《一种调温调试材料的制备方法》（CN101624435A）公开了一种以海泡石、人造沸石、明胶和尿素为调湿剂，以丙烯酸、聚乙二醇、和过硫酸铵为控温组分。由于这些技术只考虑了微孔对材料调湿性能的影响，忽略了对宏孔的控制，吸放湿性能差，不能有效调控室内环境的湿度。同时，上述技术大多采用天然高分子或无机矿物为原料，利废率低，生产成本高，不利于循环经济和生态环境的可持续发展。

因此，发明一种以工农业废弃物为主要原料的既能控制室内温度，又能调节室内湿度的建筑功能材料，对于循环经济和建筑节能具有重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种温敏和湿敏建筑功能材料及其制备方法，所得的温敏和湿敏建筑功能材料具有高效节能、成本低廉、施工工艺简单等特点，符合节能减排、循环经济和可持续发展战略要求。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：温敏和湿敏建筑功能材料，其为下述组分制成的板材，所述的组分含量按重量份数计为：

胶凝材料40-60份、复合控温材料6-12份、半碳化植物纤维15-30份、填料10-25份、发泡剂0.5-2份，稳泡剂0.05-0.2份，所述的复合控温材料的制备方法是将硬脂酸、十八醇、月桂酸按照1:2:1-4在玻璃杯中混合，加热至熔融状态，磁力搅拌1-3h，待熔体充分混合均匀后，在恒温水浴中冷却，得到三元共晶；将三元共晶与硅藻土或蒙脱土以质量比1：3-5混合，并在熔融状态下保持40-60min后取出，研磨，放入干燥器待用，得到复合控温材料；所述的半碳化植物纤维的制备方法是将农作物秸秆和木屑以质量比1：1-4混合，在N₂气氛下，在240-315℃电炉中保温2-3小时制备而成。

按上述方案，所述的胶凝材料为磷石膏、脱硫石膏或水泥与石灰按质量比10-15：1配置而成。

按上述方案，所述的填料为粉煤灰、轻钙和重钙中任意一种或多种的混合，二种或二种以上混合时为任意比。

按上述方案，所述的发泡剂松香皂化发泡剂、松香热聚物、十二烷基苯磺酸钠、聚乙二醇和蛋白类发泡剂中任意一种或多种的混合，二种或二种以上混合时为任意比。