[发明专利]一种变色混凝土及其制备方法

说明书

本申请属于混凝土材料的技术领域，具体公开了一种变色混凝土及其制备方法。本申请的一种变色混凝土，主要包括以下重量份的混凝土原料制得：水泥600‑700份、粗骨料1100‑1300份、细骨料400‑500份、水180‑200份、改性变色微胶囊60‑80份、导热材料55‑75份、导光材料20‑30份、减水剂12‑28份、消泡剂5‑7份。本申请通过在混凝土中加入温感光感变化灵敏的变色微胶囊，以及与其相配合的导热材料和导光材料，能够使变色混凝土在应用于建筑领域后较为灵敏地根据环境中的温度变化产生对应的颜色变化，从而实现建筑节能的效果。

技术领域

本申请涉及混凝土材料的技术领域，尤其是涉及一种变色混凝土及其制备方法。

背景技术

随着国民经济的发展和城镇化率的提高，人们对于室内热环境品质的需求日益提升。伴随着空调系统的普及，建筑能耗不断攀升。同时空调的大量应用也对城市热环境造成了不利影响，引起了诸如城市热岛效应等现象的产生。

为改善城市热环境，通过向混凝土中掺入热致变色材料，将其制成感温变色建筑基材则会在降低建筑冷热负荷，改善城市热环境方面具有很大的应用潜力。根据不同地区的气候条件，由于该混凝土材料具有自身反射率随温度变化而改变的特殊光学性能，以呈现出不同的色彩，对太阳辐射的反射吸收也不同。在夏日高温时呈现出浅色，尽可能反射太阳光，减少热量传递进入建筑内部，降低制冷需求；冬日低温时呈现出深色，尽可能吸收太阳光，减少建筑表面热量损失，增加保温效果。通过动态变化的反射率以调控建筑表面的温度，同时降低建筑内部的冷负荷和热负荷，实现建筑与环境之间的智能交互。

针对上述技术，发明人认为现有技术中的变色混凝土存在变色范围小，且受温度影响下变色反应不灵敏等诸多问题。因此，研发一种具有较高变色灵敏度的混凝土材料十分必要。

发明内容

为了提高功能性混凝土对于温变发生颜色变化的灵敏度，本申请提供了一种变色混凝土及其制备方法。

第一方面，本申请提供了一种变色混凝土，采用如下技术方案：

一种变色混凝土，包括以下重量份的组分：水泥600-700份、粗骨料1100-1300份、细骨料400-500份、水180-200份、改性变色微胶囊60-80份、导热材料55-75份、导光材料20-30份、减水剂12-28份、消泡剂5-7份。

通过采用上述技术方案，在混凝土中加入改性变色微胶囊以实现混凝土随外界环境温度进行颜色变化。采用微胶囊的形式，选用有机可逆热致变色材料和少量有机可逆光致变色材料作为主要的多组分复配变色芯材，其具有对于外界温度变化(主要由太阳辐射引起)的较高变色灵敏度，且还具有变色范围广、变色温度较低、使用寿命长和变色清晰度高等优点；选用高分子树脂材料作为主要的壁体材料，通过微胶囊技术能够将变色芯材封装并保存在透明微胶囊内，在不影响其变色性能的前提下，保证变色芯材的物化稳定性；在混凝土中加入导热材料和导光材料，进一步配合改性变色微胶囊发生热致和光致的变色反应，从而进一步提高了产品混凝土的变色灵敏度；在混凝土中加入减水剂和消泡剂以改善混凝土的工作性能。

优选的，所述改性变色微胶囊包括以下重量份的组分：发色剂10-18份、显色剂14-24份、溶剂60-85份、分散剂8-10份、紫外光吸收剂6-8份、壁体材料200-320份、助剂8-12份；

其中，所述发色剂为4-甲氧基-2-甲基二苯胺和溴代吲哚啉螺苯并吡喃，且所述4-甲氧基-2-甲基二苯胺和所述溴代吲哚啉螺苯并吡喃的质量比为1：(0.20-0.30)；

所述显色剂为没食子酸乙酯和没食子酸月桂酯的一种或多种；

所述溶剂为苄基苯基醚；

所述分散剂为聚乙烯醇和羟丙基甲基纤维素醚的一种或多种；

所述紫外光吸收剂为2,2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮；

所述壁体材料为三聚氰胺-甲醛树脂；

所述助剂为2,6-二叔丁基对甲酚。