【技术实现步骤摘要】
本申请涉及复合相变储能材料和建筑材料领域，尤其涉及多孔材料定型复合相变颗粒、其制备方法、用途及其制备系统、相变石膏板及其制备方法。
技术介绍
1、随着社会经济的发展，能源供给矛盾日益突出。研究表明，建筑能耗占一次能源消耗的20％-40％，发展绿色蓄能建材，降低建筑能耗是未来解决全球能源供给矛盾的有效途径。相变蓄能材料是一类高效的储能物质，既可以提升建筑材料功能、降低建筑能耗和调整建筑室内环境舒适度，又能够将可利用的热能以相变潜热的形式进行储存，从而实现可利用能量的储存与转换，因此在建筑节能中具有良好的发展前景。
2、目前应用在建筑领域的相变材料，普遍会经历升温固态转液态、降温液态转固态的相变循环。相变材料依托自身的材料性能发挥储能作用，一旦相变材料在应用时发生泄露，相变材料性能则会随之衰减，同时对周围应用环境造成污染，影响人居环境。为了确保相变材料的性能得到充分发挥，并在应用时防止发生泄漏，通常相变材料应用于建筑材料需要通过与载体结合成相变储能颗粒后再掺入建筑材料中形成相变储能建材产品。
3、目前市面上复合相变材料颗粒的制备方法主要有：微胶囊定型法、多孔材料吸附法等。微胶囊定型法包含原位聚合法、复凝聚法、界面聚合法等，该类方法以相变材料为芯材，有机聚合物或无机材料为壳层组成胶囊结构材料，制作成本高、工艺复杂，且胶囊外壁大多是有机材质，表面呈疏水性不易与无机建材结合导致生产难混匀、制品强度低等缺点。多孔材料吸附法主要是利用多孔材料自身丰富的孔结构作相变材料载体，将多孔材料与固-液相变材料进行复合，将相变材料
4、专利cn103666380 a公开了一种多孔材料复合相变储能颗粒的制备方法，其利用多孔矿物介质作为载体，对液态相变材料进行混合吸附，并将其灌入流化床，利用流化床中一定流速的冷空气对未冷却的相变颗粒进行强制对流冷却，并利用气流及物料之间的冲击作用使颗粒分散。经该方法制备的颗粒不易结团结块，但相变材料在多孔材料中的阻碍仅仅是分子间作用力，无论是原理分析还是实际验证，所制得的复合相变颗粒储能颗粒在应用中，由于相变材料从固态转液态，会发生相变材料从多孔材料中渗漏的现象，不仅对应用环境存在负面影响，自身的相变性能也在不断衰减，应用价值有限。
技术实现思路
1、针对上述问题，本申请提供了多孔材料定型复合相变颗粒、其制备方法、用途及其制备系统、相变石膏板及其制备方法。本申请的复合相变颗粒通过填充多孔材料孔隙和表面片层来提高复合相变颗粒的密实度和力学性能。同时也避免复合相变颗粒中相变材料吸热从固态转化为液态后，在多孔体系中随意流动，从而造成相变材料流失和多孔颗粒孔道空虚。填料层不仅会使复合相变颗粒的表面平整度提高，降低多孔颗粒在包衣过程中彼此碰撞引起孔道受损和颗粒粘结的概率，有利于保护多孔颗粒孔道结构和进行后续表面包衣的步骤；而且与无填料层的复合相变颗粒相比，由于复合相变颗粒表面平整度的提高，单一颗粒表面积有所减少，使表面包衣步骤中所使用的高分子成膜剂的量大大减少，可以降低成本。本申请的复合相变颗粒的填料层包括高导热填料时，可提高相变颗粒的热导率，使相变材料对环境温度的反应速率得到改善。同时复合相变颗粒载体通过膨胀蛭石或膨胀珍珠岩或活性炭与膨胀石墨的混合比例来调控复合相变颗粒载体综合热导率。
2、在一方面，本申请提供了一种多孔材料定型复合相变颗粒，包括：
3、复合相变颗粒，所述复合相变颗粒包括多孔材料以及吸附在多孔材料孔道内的有机相变材料，所述多孔材料选自膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、膨胀石墨或活性炭中的一种或多种，并且粒径为0.1mm-5mm；
4、填料层，所述填料层为粉末类填料，所述粉末类填料任选地为高导热材料和吸附类填料中的一种或两种，并且所述填料层充分填充到多孔材料表面孔道中并在多孔材料表面形成致密包裹层；
5、包衣层，所述包衣层包括高分子成膜剂的水溶液，并且所述包衣层均匀地包裹于填料层表面；以及
6、裹粉层，所述裹粉层为分散用干粉，所述分散用干粉任选地为可再分散性乳胶粉和熟石膏粉中的一种或两种，并且所述裹粉层均匀地包裹于包衣层表面。
7、在本申请的实施方案中，所述多孔材料的粒径为0.5mm-3mm；
8、任选地，所述多孔材料的孔径为0.1μm-500μm。
9、在本申请的实施方案中，所述有机相变材料的相变温度为0-90℃，优选地10-60℃，更优选地15-45℃；所述有机相变材料的相变焓值为50-600j/g，优选地100-500j/g，更优选地120-400j/g；
10、任选地，所述有机相变材料选自石蜡、脂肪酸、直链烷烃、多元醇中的一种或多种；
11、任选地，所述脂肪酸选自癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、软脂酸、硬脂酸，所述直链烷烃选自正十六烷、正十八烷、正二十烷或正二十四烷，所述多元醇选自聚乙二醇。
12、在本申请的实施方案中，所述粉末类填料为高导热材料和吸附类填料的混合物，所述高导热材料与吸附类填料的重量比为1:100-100:1；
13、任选地，所述高导热材料选自石墨、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅中的一种或多种；所述吸附类填料选自硅藻土粉、膨润土粉、高岭土粉中的一种或多种；
14、任选地，所述高导热材料的粒径为100-5000目，优选地200-3000目，更优选地300目-2000目；所述吸附类填料的粒径为100-5000目，优选地200-3000目，更优选地300目-2000目。
15、在本申请的实施方案中，所述高分子成膜剂选自乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚氨酯、聚醋酸乙烯酯或羟乙基纤维素；
16、任选地，所述高分子成膜剂的浓度为1wt％-50wt％，优选地3wt％-40wt％，更优选地5wt％-30wt％；
17、任选地，所述包衣层使用流化床进行包衣；
18、任选地，所述流化床为顶喷型流化床、侧喷型流化床或底喷型流化床；
19、任选地，所述包衣层的重量为包裹填料层的复合相变颗粒的重量的5wt％±1wt％。
20、在本申请的实施方案中，所述分散用干粉的粒径为50-1000目，优选地80-500目，更优选地100-300目；
21、任选地，所述分散用干粉为可再分散性乳胶粉和熟石膏粉的混合物，所述可再分散性乳胶粉与熟石膏粉的重量比为1:1000-1000:1。
22、任选地，所述裹粉层的重量为多孔材料定型复合相变颗粒的重量的5wt％±1wt％。
23、另一方面，本申请提供了一种制备上述多孔材料定型复合相变颗粒的方法，包括以下步骤：
24、(a1)将多孔材料浸没到加热至液态的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多孔材料定型复合相变颗粒，包括：
2.根据权利要求1所述的多孔材料定型复合相变颗粒，其中，所述多孔材料的粒径为0.5mm-3mm；
3.根据权利要求1所述的多孔材料定型复合相变颗粒，其中，所述无机多孔材料选自膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、膨胀石墨或活性炭中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的多孔材料定型复合相变颗粒，其中，所述有机相变材料的相变温度为0-90℃，优选地10-60℃，更优选地15-45℃；所述有机相变材料的相变焓值为50-600J/g，优选地100-500J/g，更优选地120-400J/g；
5.根据权利要求1所述的多孔材料定型复合相变颗粒，其中，所述粉末类填料为高导热材料和吸附类填料的混合物，所述高导热材料与吸附类填料的重量比为1:100-100:1；
6.根据权利要求1所述的多孔材料定型复合相变颗粒，其中，所述高分子成膜剂选自乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚氨酯、聚醋酸乙烯酯或羟乙基纤维素；
7.根据权利要求1-6中任一项所述的多孔材料定型复合相变颗粒，其中，所述分散用干粉
8.一种制备根据权利要求1-7中任一项所述的多孔材料定型复合相变颗粒的方法，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的方法，其中，步骤(a3)中的流化床内的空气温度小于相变材料的相变温度，空气流速应使复合相变颗粒在流化床中上下往复循环；
10.根据权利要求1-7中任一项所述的多孔材料定型复合相变颗粒和根据权利要求8-9中任一项所述的方法制备的多孔材料定型复合相变颗粒在建筑材料，优选地在石膏板、硅酸钙板、防水卷材、矿棉板、腻子、砂浆或涂料中的用途。
11.一种相变石膏板，所述相变石膏板由根据权利要求1-7中任一项所述的多孔材料定型复合相变颗粒和根据权利要求8-9中任一项所述的方法制备的多孔材料定型复合相变颗粒制备而成。
12.一种制备根据权利要求11所述的相变石膏板的方法，包括以下步骤：
13.一种制备根据权利要求1-7中任一项所述的多孔材料定型复合相变颗粒的系统，包括：
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述扣紧装置为卡扣；
...【技术特征摘要】
1.一种多孔材料定型复合相变颗粒，包括：
2.根据权利要求1所述的多孔材料定型复合相变颗粒，其中，所述多孔材料的粒径为0.5mm-3mm；
3.根据权利要求1所述的多孔材料定型复合相变颗粒，其中，所述无机多孔材料选自膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、膨胀石墨或活性炭中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的多孔材料定型复合相变颗粒，其中，所述有机相变材料的相变温度为0-90℃，优选地10-60℃，更优选地15-45℃；所述有机相变材料的相变焓值为50-600j/g，优选地100-500j/g，更优选地120-400j/g；
5.根据权利要求1所述的多孔材料定型复合相变颗粒，其中，所述粉末类填料为高导热材料和吸附类填料的混合物，所述高导热材料与吸附类填料的重量比为1:100-100:1；
6.根据权利要求1所述的多孔材料定型复合相变颗粒，其中，所述高分子成膜剂选自乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚氨酯、聚醋酸乙烯酯或羟乙基纤维素；
7.根据权利要求1-6中任一项所述的多孔材料定型复合相变颗粒，其中，所述分散用干粉的粒...
【专利技术属性】
技术研发人员：许树栋，滕伟广，刘长柏，杨正波，
申请(专利权)人：中建材创新科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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