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原文传递一种蓄热保温装饰一体化围护结构及制备方法

专利名称：	一种蓄热保温装饰一体化围护结构及制备方法
摘要：	本发明公开了一种蓄热保温装饰一体化围护结构及制备方法，属于装配式建筑领域和绿色建筑领域，包括：多级孔径基材、微胶囊材料、导热膜和外饰面涂层；多级孔径基材内部的闭孔空间中包裹着微胶囊材料；导热膜附着于多级孔径基材的表面，且填满其表面的开口孔隙；外饰涂层附着于导热膜的外表面；微胶囊是由导热性能较好的碳酸钙作为壁材，由相变材料作为芯材，通过乳化凝胶法封装成型；多级孔径基材是由纳米级、微米级和毫米级三种不同孔径叠加而成，且既含有晶体结构又含有玻璃体结构的固体，通过“激发‑酸催化‑碱催化‑表面改性‑陈化‑烘干”工艺制备出具有特定孔隙结构和微观形态特征的材料。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司;信阳市华冠保温材料有限公司;河南思牧达新材料科技有限公司
发明人：	蒋健;黄雨欣;戚霁;苗浩然;吴建勋;王华;陈亮;丁佐进;敖华辉;侯振坤;詹欣源;杨永浩;彭佳佳
专利状态：	有效
申请日期：	2023-07-14T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-14T00:00:00+0800
申请号：	CN202310862790.3
公开号：	CN117047906A
代理机构：	常州佰业腾飞专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	王清
分类号：	B28B13/02;E04B2/00;E04B1/80;C04B28/26;C04B41/89;B28B17/02;B28B17/00;B28B11/04;B;E;C;B28;E04;C04;B28B;E04B;C04B;B28B13;E04B2;E04B1;C04B28;C04B41;B28B17;B28B11;B28B13/02;E04B2/00;E04B1/80;C04B28/26;C04B41/89;B28B17/02;B28B17/00;B28B11/04
申请人地址：	200063 上海市普陀区武宁路409号;;
主权项：	1.一种蓄热保温装饰一体化围护结构，其特征在于，包括：多级孔径基材、微胶囊材料、导热膜和外饰面涂层；所述多级孔径基材内部的闭孔空间中包裹着微胶囊材料；所述导热膜附着于多级孔径基材的表面，且填满其表面的开口孔隙；所述外饰涂层附着于导热膜的外表面；所述多级孔径基材是由纳米级、微米级和毫米级三种不同孔径叠加而成，且既含有晶体结构又含有玻璃体结构的固体，通过“激发-酸催化-碱催化-表面改性-陈化-烘干”工艺制备而成；所述微胶囊材料是先将相变材料与乳化剂混合形成微乳液，再将微乳液与产脲酶的微生物菌液、含钙源和尿素的混合溶液混合制备而成；所述微胶囊材料的壁材是导热率较高的CaCO3，芯材为具有相变特性的储热材料；所述多级孔径基材内部的闭孔空间中包裹着微胶囊材料，通过调节所述产脲酶的微生物菌液的活化成度和含钙源和尿素的混合溶液的配比，使得所述微乳液携着Ca2+，渗入所述多级孔径基材的孔隙内，置换出多级孔径基材内部孔隙中的液体和气体，再由所述产脲酶的微生物菌液诱导所述Ca2+在孔隙内结晶生成CaCO3；所述导热膜的导热率>0.2W/(m·K)。 2.一种蓄热保温装饰一体化围护结构的制备方法，其特征在于：包括以下步骤： S1.把工业固废渣料和天然晶体石粉混合均匀后，研磨至150目至200目，得到混合粉体；所述工业固废渣料与所述天然晶体石粉的质量之比1：(0.3-2.5)； S2.把S1中混合粉体、失效磷酸抛光液或(水玻璃/NaOH)溶液、水混合，并在20min内搅拌均匀，得混合液A；所述水玻璃的模数为1.5-3.5；所述NaOH的质量小于所述水玻璃质量的0.5倍；所述水的质量是混合粉体质量的4-10倍； S3.将混合液A、硅源、水玻璃混合，并逐步向其中加入盐酸，直至混合液的PH值降至1-4，之后再继续搅拌10-15min，得溶胶A； S4.将相变材料熔融至液态，再与乳化剂溶液混合，保持温度大于相变材料熔点，并快速搅拌10min-120min,使得液态相变材料与乳化剂混合均匀；之后缓慢加入含钙源和尿素的混合溶液，并同步搅拌；仍保持温度大于相变材料熔点，持续搅拌20min-240min,得到稳定的微乳液； S5.向微乳液中加入产脲酶微生物菌液，并持续搅拌，得混合液B； S6.将混合液B加入到溶胶A中，持续搅拌，并调节PH值至8-11，得混合溶胶B； S7.将S6中的混合溶胶B倒入围护结构的模具中，再在15-60℃环境中陈化2小时以上，得凝胶材料A； S8.向S7所得凝胶材料A中加入无水乙醇，之后在15-60℃的环境中陈化24小时以上，得凝胶材料B； S9.用流动水浸泡凝胶材料B，浸泡温度10-45℃、浸泡时间10-20小时，得胶凝固体； S10.将S9所述凝胶固体置于60℃环境中烘干，得围护结构主体； S11.将S10所述围护结构主体表面镀上一层致密、高导热率的膜； S12.把真石漆和水混合后喷涂于围护结构表面上，之后在室温至80℃的范围内烘干，得蓄热保温装饰一体化围护结构。 3.根据权利要求2所述的一种蓄热保温装饰一体化围护结构的制备方法，其特征在于，所述S1中工业固废渣料包括：粉煤灰、赤泥、硅灰、钢渣、飞灰、水洗飞灰中得一种或几种，所述S1中天然晶体石粉包括凝灰岩、凝灰熔岩、安山岩、天然沸石岩和高岭土中的一种或几种。 4.根据权利要求2所述的一种蓄热保温装饰一体化围护结构的制备方法，其特征在于，所述S3中将混合液A、硅源、水玻璃混合，并逐步向其中加入盐酸包括；先把混合液A、硅源、水玻璃按照体积比1：(0-0.2):(1-6)混合，再逐步向其中滴加5-25mol/L的盐酸溶液，并同步监测PH值的变化，直至PH值降至1-4的范围内。 5.根据权利要求2或4的任一项所述的一种蓄热保温装饰一体化围护结构的制备方法，其特征在于，所述硅源包括：硅酸四乙酯、硅铝材料与NaCO3混合后高温煅烧的产物中的一种或两种。 6.根据权利要求5所述的一种蓄热保温装饰一体化围护结构的制备方法，其特征在于，硅铝材料与NaCO3混合后高温煅烧的产物，包括：把粉煤灰或高岭土粉碎至120目-200目，得硅铝混合粉末；将硅铝混合粉煤与NaCO3按照质量比例1：(0.5-2)混合后，置于600-900℃的环境中煅烧60-300min。 7.根据权利要求2所述的一种蓄热保温装饰一体化围护结构的制备方法其特征在于，所述S4中将相变材料熔融至液态，包括：把相变温度介于12-30℃的固-液态相变材料加热至液态。 8.根据权利要求7所述的一种蓄热保温装饰一体化围护结构的制备方法其特征在于，所述的相变温度介于12-30℃的固-液态相变材料，包括：石蜡、脂肪酸、无机盐水合物、多元醇中的一种或几种。 9.根据权利要求2所述的一种蓄热保温装饰一体化围护结构的制备方法其特征在于，所述S4中乳化剂溶液，包括：把聚苯乙烯马来酸酐共聚物、NaOH和水按照质量比5：(0.5-1.5)：(50-80)的比例混合并在90℃下搅拌15min所得到的液体。 10.根据权利要求2所述的一种蓄热保温装饰一体化围护结构的制备方法其特征在于，所述S4中乳化剂溶液，包括：选用十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠中的一种，与水按照质量比1：(50-80)的比例混合并在90℃下搅拌15min所得到的液体。 11.根据权利要求2所述的一种蓄热保温装饰一体化围护结构的制备方法其特征在于，所述S4中缓慢加入含钙源和尿素的混合溶液，包括：由尿素、钙盐、营养肉汤、氯化铵、碳酸氢钠和水按质量比3：(2-6):(0-1):(0-4):(2-3):500配置而成的混合溶液。 12.根据权利要求2所述的一种蓄热保温装饰一体化围护结构的制备方法，其特征在于，所述S1之后和所述S4之前，进一步包括：将发泡剂、稳泡剂、水按照质量比1：0.6：20的比例混合后注入发泡机中，开动发泡机，制得气体泡沫；将气体泡沫与所述S2中混合液A或S3中溶胶A混合，并搅拌均匀。 13.根据权利要求12所述的一种蓄热保温装饰一体化围护结构的制备方法，其特征在于，在开动发泡机之前，进一步包括：向发泡机中通入工业生产中排放出的废弃CO2气体。 14.根据权利要求2所述的一种蓄热保温装饰一体化围护结构的制备方法，其特征在于，所述S6中调节PH值至8-11，包括：向混合液B和溶胶A的混合体中加入氨水或脲酶微生物菌液。 15.根据权利要求2所述的一种蓄热保温装饰一体化围护结构的制备方法，其特征在于，所述S7中将混合溶胶B倒入围护结构的模具中，包括：将混合溶胶B倒入墙体模具、地板模具、吊顶模具。 16.根据权利要求2或15所述的一种蓄热保温装饰一体化围护结构的制备方法，其特征在于，所述S7之前，进一步包括：把具有轻质、导热性特征的筋材布置于模具的内腔中。 17.根据权利要求2所述的一种蓄热保温装饰一体化围护结构的制备方法，其特征在于，所述S11中致密、高导热率的膜，包括：由石墨材料、碳纤维材料、碳酸钙材料或金属材料中的一种或几种制备成的膜等。 18.根据权利要求2所述的一种蓄热保温装饰一体化围护结构的制备方法，其特征在于，所述S11中主体表面镀上一层致密、高导热率的膜，包括：主体置于低压浸泡装置中。通过该低压浸泡装置施加0-0.2MPa压力，将微生物菌液和胶结液压入保温板主体表面的孔隙中。 19.权利要求1～18中任一项所述的一种蓄热保温装饰一体化围护结构，其特征在于，所述围护结构，进一步包括：设置有该围护结构与建筑其它构件的连接装置和设置有该围护结构相互之间的衔接装置。
所属类别：	发明专利