相變蓄熱保溫材料的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及保溫材料制備技術領域，具體而言，涉及一種制備石蠟/S1jg變蓄熱保溫材料的方法。
【背景技術】
[0002]中國是全球最大的建筑工地，全國房屋竣工面積更是超過發達國家總和。目前，我國用于建筑外保溫的節能材料種類較多，主要有:巖物棉板、聚苯乙烯泡沫塑料板、發泡水泥、新型膨脹珍珠巖保溫系統、聚苯顆粒保溫料漿等。隨著我國對建筑節能和環境治理的高度重視，發展綠色建筑儼然成為我國的國家戰略，并投入大量的人力財力開發和研究新型綠色建筑材料，以取代先用的含氯、氮和溴等元素的有機保溫材料。
[0003]相變材料作為一種具有節能和環境舒適功能的新型建筑材料而備受關注，其能夠在特定溫度或溫度范圍內(相變溫度)發生物質相態變化，并伴隨著相變過程吸收或釋放出大量的相變潛熱，可用來儲熱或蓄冷，即當環境溫度高于相變溫度時吸收熱量，低于相變溫度時放出熱量。相變過程一般是一個等溫或者近似等溫的過程，相變材料自身的溫度在相變完成前后變化不大，形成一個寬的溫度平臺，這種特性有利于把溫度變化維持在較小的范圍內。利用相變材料的相變過程來進行能量儲存的方式稱為潛熱儲能，又稱相變儲會K。
[0004]現有的相變材料，由于其存在生成成本高，產品的質量差，粒徑分布不均勻和產品品位低等不足而不適用于大范圍的推廣生產。
【發明內容】
[0005]為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種制備石蠟/S1jg變蓄熱保溫材料的方法，以降低石蠟/S1jg變蓄熱保溫材料的生產成本，而且使S1 2的析出速率可控；同時，使產品的粒徑分布均勻，提高產品質量和產品品位，使其適用于大范圍的工業生產。
[0006]本發明所采用的技術方案為:
一種制備石蠟/S12相變蓄熱保溫材料的方法，包括以下步驟:
A.石蠟乳液的制備:將石蠟和表面活性劑按質量比5~20:1加入到蒸餾水和乙醇的混合溶液中，在55~95°C的條件下于乳化分散機中乳化分散5~60min后形成石錯乳液；所述蒸餾水與所述乙醇的體積比為100:1~50 ;所述乳化分散機的轉速2000~8000r/min ；
B.懸乳液的制備:在55~95°C的條件下向步驟A中的所述石蠟乳液加入鹽酸溶液和硅酸鈉溶液，并在400~500r/min的攪拌條件下反應至完全得懸乳液；整個反應過程中保持溶液體系的pH值3.5-10.5 ;所述鹽酸溶液與所述硅酸鈉溶液的濃度比為1.5-2.5:1，鹽酸溶液與所述硅酸鈉溶液按等體積加入；
C.石蠟/S12相變蓄熱保溫材料的制備:將步驟B中的所述懸浮液依次進行過濾、洗滌、干燥和篩分操作，制備得到石蠟/S12相變蓄熱保溫材料。
[0007]現有技術中，采用硅溶膠(S12懸浮液)在堿性條件下降低其溶解度而析出S12納米粒子沉積在石蠟表面，其析出速率不可控。
[0008]上述方法首先將石蠟與表面活性劑混合制備成石蠟乳液；然后再加入鹽酸溶液和硅酸鈉溶液，制備成懸乳液；最后將懸乳液經過濾、洗滌、干燥和篩分操作而制備成石蠟/S12相變蓄熱保溫材料，通過上述原料及溶液的使用，從而降低了石蠟/S1 2相變蓄熱保溫材料的生產成本，而且通過采用硅酸鈉與HCl發生中和反應而生成S1jft米粒子，并吸附在被表面活性劑修飾的石蠟表面，其S12的析出速率可控。
[0009]同時，上述方法對各步驟的溫度、乳化分散時間、攪拌速度、反應體系的pH值和原料用量比等工藝參數進行了調整控制，從而使得制備的石蠟/S1jg變蓄熱保溫材料的晶粒結構完整，粒徑分布均勻，并且通過步驟C的篩分操作對產品進行了篩分，因此，使得產品的粒徑分布更加均勻；同時，通過步驟C中的洗滌操作，除去了產品中殘留的鈉離子和氯離子，提高了產品品位，使產品的純度得到了提高。
[0010]因此，通過上述方法生產的石蠟/S12相變蓄熱保溫材料，不僅降低了生產成本，而且使產品的粒徑分布均勻，提高了產品的質量和產品品位，使其適用于大范圍的工業生產。
[0011]優選地，步驟A中，所述石蠟和所述表面活性劑的質量比為12.5:1 ;反應溫度為75°C ;乳化分散時間為20min ;所述蒸餾水與所述乙醇的體積比為100:10 ;所述乳化分散機的轉速 5000r/min。
[0012]優選地，步驟B中，反應溫度為75 °C ;攪拌速度為450r/min ;整個反應過程中保持溶液體系的PH值5 ;所述鹽酸溶液與所述硅酸鈉溶液的濃度比為2:1。
[0013]優選地，步驟C中的干燥操作采用真空干燥。
[0014]進一步，步驟B中的所述鹽酸溶液和硅酸鈉溶液分別采用恒定加料速度同時加入到所述步驟A中的所述石蠟乳液中。
[0015]現有的方法，其工藝流程是將硅溶膠溶液完全加入石蠟乳液中充分攪拌后調節溶液體系PH值，硅溶膠溶液隨即形成Si02納米粒子，其不利于溶液體系pH值的控制而影響反應。
[0016]針對于上述問題，優選地，步驟B中的鹽酸溶液和硅酸鈉溶液分別采用恒定加料速度同時加入到石蠟乳液中，這樣，使體系的PH值維持在較小的波動范圍，有利于體系pH值的控制，從而有利于反應的進行。
[0017]進一步，步驟C中的所述過濾操作選用離心過濾、抽濾或壓濾。
[0018]離心過濾、抽濾和壓濾的過濾效果好，可以有效地出去濾餅中殘留的溶劑，而且有利于后續產品的干燥，因此，過濾操作優選為離心過濾、抽濾或壓濾。
[0019]進一步，步驟C中的所述干燥操作的溫度為45~85°C。
[0020]在干燥操作中，干燥溫度選擇45~85°C，可以避免因高溫而對石蠟_Si02相變蓄熱保溫材料的影響以及因低溫而對干燥效果的影響。
[0021]優選地，所述干燥操作的溫度為65°C。不僅有利于縮短干燥時間，保證干燥效果，而且還可以防止因溫度較高而對產品造成不利影響。
[0022]進一步，步驟C中的所述石蠟/S12相變蓄熱保溫材料的粒徑為2~100 μ m ;所述石蠟/S12相變蓄熱保溫材料中石蠟/S1 2的質量比為1~21:9。
[0023]優選地，石蠟/S12相變蓄熱保溫材料的粒徑為50 μ m ;所述石蠟/S1 2相變蓄熱保溫材料中石蠟與S12的質量比為10:9。
[0024]進一步，所述石蠟選用石蠟微晶、固體石蠟或液體石蠟；所述表面活性劑選用十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉或聚乙二醇。
[0025]本發明的有益效果:
本發明所提供的制備石蠟/S12相變蓄熱保溫材料的方法，依次通過石蠟乳液的制備步驟、懸乳液的制備步驟以及石蠟/S1jg變蓄熱保溫材料的制備步驟制備得到石蠟/S12相變蓄熱保溫材料，其不僅降低了生產成本，而且使S12的析出速率可控；同時，使產品的粒徑分布均勻，提高了產品的質量和產品品位，使其適用于大范圍的工業生產。
【附圖說明】
[0026]圖1為實施例1中所述的制備石蠟/S1jg變蓄熱保溫材料的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0027]實施例1
本實施例提供了一種制備石蠟/S12相變蓄熱保溫材料的方法，其包括以下步驟:
A.石蠟乳液的制備:將5.0g石蠟和1.0g表面活性劑加入到體積比為1