[发明专利]一种具有调温调湿光催化性能的建筑复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑节能技术领域，具体涉及一种具有调温调湿光催化性能的建筑复合材料及其制备方法。

背景技术

建筑能耗在社会总能耗中占有很大比重，实现建筑节能有助于保护环境，节能减排。在建筑节能的多种方式中，研发节能型建材，改变传统建材的单一性功能，是实现建筑节能最经济的方式。节能建筑发展的前提是以人为本，要在提高人体舒适度和保证环境健康的条件下，有效降低对石化、燃煤等能源的消耗。

健康的环境是人类生存的根本前提，目前室内甲醛含量超标的问题一直没有得到有效抑制，因此降低室内甲醛含量，优化室内空气品质，是建筑技术领域重点要解决的问题。温度和湿度是人体舒适度最为关注的两个指标，研发具有调温调湿性能的建筑材料，有利于降低对空调产品的依赖。同时建筑材料与建筑主体相伴而生，通过建筑材料调节温湿度，能够在建筑的全生命周期实现调节作用，对建筑节能的发展具有重大的推进作用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种同时具有光催化降解甲醛和调温调湿性能的新型复合建筑材料，以期实现建筑材料的功能化，改变目前传统建筑材料功能单一的现状。

为了解决以上技术问题，本发明是通过以下技术方案予以实现的。

本发明一种具有调温调湿光催化性能的建筑复合材料，该建筑复合材料质量百分比配方如下：

所述癸酸-棕榈酸是通过以下方法予以制备的：

将癸酸与棕榈酸按质量百分比85.5∶14.5进行混合，在60℃水浴条件下溶解并搅拌2h使其分散均匀获得。

本发明同时提供了上述具有调温调湿光催化性能建筑复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)SiO₂载体制备：按照上述配方比例，将正硅酸四乙酯与总用量的20％的无水乙醇以及去离子水混合，用恒温磁力搅拌器在中速，30.0℃水浴条件下搅拌5min，然后超声分散5min，调整pH值为1～3，继续放到超声分散5min，可以得到SiO₂载体分散液。

(2)癸酸-棕榈酸/SiO₂复合材料水凝胶的制备：将癸酸-棕榈酸加入到步骤(1)制备的SiO₂分散液中，超声波分散5.0min使相变材料均匀的分散，使其嵌入到SiO₂载体中，获得癸酸-棕榈酸/SiO₂复合材料的水溶胶。

(3)癸酸-棕榈酸/SiO₂@TiO₂复合材料的制备：将钛酸丁酯与总用量的80％的无水乙醇混合，超声分散5min，获得钛酸丁酯分散液，然后将其倒入步骤(2)制备的癸酸-棕榈酸/SiO₂复合材料的水溶胶中，中速磁力搅拌30min，于60℃水浴中陈化2h，最后放入80℃真空干燥箱烘干，获得癸酸-棕榈酸/SiO₂@TiO₂复合材料。

本发明的科学原理：

1)癸酸-棕榈酸/SiO₂溶胶制备机理

癸酸-棕榈酸/SiO₂溶胶是以正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水作为前驱体、溶剂和分散剂，在超声波的作用下均匀分散形成均相溶液。在酸的催化作用下，分散液中硅酸四乙酯既发生水解反应式(a)，又发生缩合反应式(b)，形成以Si-OH基团为主、交联度比较低的溶胶态，能够将癸酸-棕榈酸包裹在溶胶之中，形成癸酸-棕榈酸/SiO₂溶胶。

2)癸酸-棕榈酸/SiO₂@TiO₂复合材料的制备机理

钛酸丁酯水解反应迅速生成TiO₂，中速磁力搅拌有助于生成的TiO₂在癸酸-棕榈酸/SiO₂溶胶中均匀分散，附着在癸酸-棕榈酸/SiO₂的表面，同时酸性条件有助于TiO₂从无定形向锐钛矿转化，提高癸酸-棕榈酸/SiO₂@TiO₂复合材料的光催化降解性能。60℃陈化2小时，能够促使生成的TiO₂附着的SiO₂的表面，同时促进SiO₂空间网格的进一步发展，进一步在表面生成羟基，有助于吸湿性能的提高。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：