申请/专利权人：河北晨阳工贸集团有限公司

申请日：2018-03-20

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN110305514B

主分类号：C09D5/34

分类号：C09D5/34

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2019.11.01#实质审查的生效;2019.10.08#公开

摘要：本发明提供一种黑色相变外墙腻子，以重量份数计，由如下原料组成：低碱水泥220～300份、120～180目石英砂250～300份、80～120目石英砂350～450份、可再分散胶粉30～60份、改性微胶囊相变储能材料10～20份、憎水剂2～4份，羟丙基甲基纤维素4～5份、炭黑粉5‑10份、木质纤维素2～4份、抗泛碱助剂1～3份、硅酸镁铝1～3份。本发明所述黑色相变外墙腻子的温度调节可以达到6～9.1℃，具有极佳的相变保温效果，将其应用于建筑领域时，可以实现墙体温度的自动调节功能，具有节约能源、环保节能的优点。

主权项：1.一种黑色相变外墙腻子，其特征在于，以重量份数计，由如下原料组成：低碱水泥220～300份、120～180目石英砂250～300份、80～120目石英砂350～450份、可再分散胶粉30～60份、改性微胶囊相变储能材料10～20份、憎水剂2～4份，羟丙基甲基纤维素4～5份、炭黑粉5-10份、木质纤维素2～4份、抗泛碱助剂1～3份、硅酸镁铝1～3份；所述120～180目石英砂和所述80～120目石英砂均为黑砂；所述改性微胶囊相变储能材料为异腈酸酯改性聚脲微胶囊相变储能材料，其中所述改性微胶囊相变储能材料中聚脲微胶囊相变储能材料与异腈酸酯按质量比为91～95:5～9。

全文数据：一种黑色相变外墙腻子及其制备方法技术领域本发明涉及一种黑色相变外墙腻子及其制备方法，属于建筑技术领域。背景技术相变储热技术利用物质相变潜热对能量进行科学贮存和利用，具有既能高效利用能源，又利于节能减排的优点。如果将相变储热技术应用于建筑外墙，使建筑外墙具有温控系统装置简单、维修管理方便和性价比高等优点，是理想的建筑节能方法。现有技术中已有将相变储能材料应用于外墙保温腻子的方法，诸如，中国专利文献CN103214893A公开了一种相变保温腻子，其由以下重量百分比的组分组成：活化再生混凝土微粉30～40％；重质碳酸钙5～10％；滑石粉3～5％；石英砂15～25％；碱渣1～3％；水洗浆3～5％；硅酸盐水泥熟料3～5％；铝渣1～3％；相变材料8～12％；膨胀珍珠岩粉2～5％；外加剂0.5～1.5％。上述技术中所述的相变保温腻子中胶结材料采用活化再生混凝土微粉，保温材料采用聚乙二醇相变储能材料或石蜡相变储能材料，制备得到的相变保温腻子，其导热系数为0.142～0.236。然而，上述技术是将相变储能材料直接与其他腻子组成原料相混合，应用于相变保温腻子中，而由于相变储能材料是与腻子组分中的其他原料直接接触，在使用过程中存在相变材料的破坏、腐蚀与周围环境的反应等问题，导致相变材料使用效率降低，此外，由于相变储能材料是与腻子组分中的其他原料直接接触，在温度发生变化时，例如，外界温度升高时，外界热能直接通过腻子中的其它组分快速传导到相变储能材料，导致相变储能材料在较短时间内即储存大量潜热，而外界温度降低时，相变储能材料释放潜热时，释放的热量又迅速被腻子中的其它组分吸收并释放至外界，这样会导致整个体系的保温效果变差，导热系数仍较高。发明内容本发明所要解决的技术问题是现有技术中相变保温腻子的保温效果较差，导热系数仍较高，进而提供一种保温效果好，导热系数低的黑色相变外墙腻子及其制备方法。本发明提供了一种黑色相变外墙腻子，以重量份数计，由如下原料组成：低碱水泥220～300份、120～180目石英砂250～300份、80～120目石英砂350～450份、可再分散胶粉30～60份、改性微胶囊相变储能材料10～20份、憎水剂2～4份，羟丙基甲基纤维素4～5份、炭黑粉5-10份、木质纤维素2～4份、抗泛碱助剂1～3份、硅酸镁铝1～3份。进一步地，以重量份数计，由如下原料组成：低碱水泥260份、120～180目石英砂280份、80～120目石英砂400份、可再分散胶粉42份、改性微胶囊相变储能材料15份、憎水剂2份，羟丙基甲基纤维素4份、炭黑粉6份、木质纤维素2份、抗泛碱助剂2份、硅酸镁铝2份。进一步地，所述120～180目石英砂和所述80～120目石英砂均为黑砂，其中，所述黑砂均为以大理石或花岗岩为原料经破碎、粉碎、水洗、分级工序加工而成。进一步地，所述炭黑粉为色素炭黑，灰分≤0.3％，比表面积200～600m2g。进一步地，所述改性微胶囊相变储能材料为异腈酸酯改性聚脲微胶囊相变储能材料，其中所述改性微胶囊相变储能材料中聚脲微胶囊相变储能材料与异腈酸酯按质量比为91～95:5～9。进一步地，所述低碱水泥为总碱含量低于0.6wt％的普通硅酸盐水泥，其中所述总碱含量为当量氧化钠含量。进一步地，本发明还提供了所述黑色相变外墙腻子的制备方法，包括如下步骤：1将一定量的异氰酸酯和微胶囊相变储能材料混合均匀；2将一定量的低碱水泥、120～180目石英砂、80～120目石英砂加入到所述步骤1中混合均匀；3向所述步骤2混合均匀后物料中加入一定量的憎水剂、羟丙基甲基纤维素、木质纤维素、抗泛碱助剂和硅酸镁铝，继续搅拌混合均匀，得到黑色相变外墙腻子。进一步地，还向所述步骤1中加入一定量的炭黑粉。本发明与现有技术相比具有如下优点：1本发明所述黑色相变外墙腻子，采用改性微胶囊相变储能材料代替现有技术中所述相变材料，一方面核壳结构的微胶囊相变储能材料能有效解决相变材料的破坏、腐蚀及反应的问题，另一方面本发明还创造性的加入了表面覆膜材料，其中所述表面覆膜材料进一步选择为异氰酸酯，发明人经过研究发现通过在微胶囊相变储能材料的表面设置一层异氰酸酯表面覆膜材料，由于黑色相变外墙腻子在实际应用时，会向其中加入一定量的水，而异氰酸酯与水之间会发生一定的化学反应，生成聚脲，聚脲极易包覆于聚脲微胶囊相变储能材料的外部，使得聚脲与聚脲微胶囊之间起到协同效应，不但进一步增加聚脲微胶囊相变储能材料的之间的接触面积，进而增大了传热面积，还能够使其具有阶梯式的热传导效应，从而可以大大增加相变材料的传热面积，配合本发明所述其它特定种类、特定添加量的其它组分，可以产生协同作用，使得制备得到的黑色相变外墙腻子的温度调节功能大大提高，且使其具有更佳优异的相变储热效果。经过性能测试发现，温度调节可以达到6～9.1℃，具有极佳的相变保温效果，将其应用于建筑领域时，可以实现墙体温度的自动调节功能，具有节约能源、环保节能的优点。2本发明所述黑色相变外墙腻子，进一步地，本发明还将石英砂优选为黑砂，更进一步地，还选择加入炭黑粉，此时可以制备得到黑色黑色相变外墙腻子，该黑色黑色相变外墙腻子能够实现在墙面温度45摄氏度以上时吸热，25摄氏度以下时放热，更加灵活自如的调节建筑物整体温度，真正实现墙体温度自调节功能，具有优异的节约能源的效果。进一步地经过性能测试发现，本发明的黑色黑色相变外墙腻子的温度调节可以高达9.1℃，具有更佳优异的效果。具体实施方式以下结合实施例，对本发明作进一步具体描述，但不局限于此。低碱水泥选用北京金隅水泥经贸公司生产的普硅低碱水泥，标号32.5，120-180目黑砂和80-120目黑砂选用石家庄市金源矿业限公司生产的天然彩砂，可再分散胶粉选用德国瓦克公司生产的5044N，羟丙基甲基纤维素选用河北志诚纤维素有限公司生产的HPMC80000，炭黑粉选用山东知本原公司生的M600型，木质纤维素选用北京兴美亚公司提供的HB300型，憎水剂选用阿克苏诺贝尔公司生产的易来泰SEAL80型，抗泛碱助剂选用阿克苏诺贝尔公司生产的易来泰ERA200型，硅酸镁铝选用湖南朋泰高新材料有限公司生产的PT-CZ11型。实施例1普通型本实施例提供的黑色相变外墙腻子，按照重量份配比计包括：普硅低碱水泥300份，120-180目黑砂250份，80-120目黑砂400份，可再分散胶粉30份，羟丙基甲基纤维素4份，炭黑粉6粉，木质纤维素4份，憎水剂4份，抗泛碱助剂2份，硅酸镁铝2份，改性微胶囊相变储能材料10份，其中所述改性微胶囊相变储能材料由聚脲微胶囊相变储能材料与异腈酸酯按质量比为91:9改性得到。实施例2普通型本实施例提供的黑色相变外墙腻子，按照重量份配比计包括：低碱水泥300份，120-180目黑砂300份，80-120目黑砂350份，可再分散胶粉30份，羟丙基甲基纤维素5份，炭黑粉5粉，木质纤维素4份，憎水剂4份，抗泛碱助剂3份，硅酸镁铝1份，改性微胶囊相变储能材料10份，其中所述改性微胶囊相变储能材料由聚脲微胶囊相变储能材料与异腈酸酯按质量比为92:8改性得到。实施例3柔性本实施例提供的黑色相变外墙腻子按照重量份配比计包括：低碱水泥260份，120-180目黑砂280份，80-120目黑砂400份，可再分散胶粉42份，羟丙基甲基纤维素4份，炭黑粉6粉，木质纤维素2份，憎水剂2份，抗泛碱助剂2份，硅酸镁铝2份，改性微胶囊相变储能材料15份，其中所述改性微胶囊相变储能材料由聚脲微胶囊相变储能材料与异腈酸酯按质量比为93:7改性得到。实施例4柔性本实施例提供的黑色相变外墙腻子按照重量份配比计包括：低碱水泥240份，120-180目黑砂250份，80-120目黑砂450份，可再分散胶粉40份，羟丙基甲基纤维素4份，炭黑粉10粉，木质纤维素4份，憎水剂4份，抗泛碱助剂1份，硅酸镁铝3份，改性微胶囊相变储能材料20份，其中所述改性微胶囊相变储能材料由聚脲微胶囊相变储能材料与异腈酸酯按质量比为94:6改性得到。实施例5弹性本实施例提供的黑色相变外墙腻子按照重量份配比计包括：普硅低碱水泥220份，120-180目黑砂300份，80-120目黑砂400份，可再分散胶粉60份，羟丙基甲基纤维素4份，炭黑粉6粉，木质纤维素2份，憎水剂4份，抗泛碱助剂2份，硅酸镁铝2份，改性微胶囊相变储能材料20份，其中所述改性微胶囊相变储能材料由聚脲微胶囊相变储能材料与异腈酸酯按质量比为95:5改性得到。上述实施例1～5中所述黑色相变外墙腻子的制备方法如下：1将异氰酸酯和微胶囊相变储能材料按上述质量比混合均匀；2将一定量的低碱水泥、120～180目黑砂、80～120目黑砂、炭黑粉加入到所述步骤1中混合均匀；3向所述步骤2混合均匀后物料中加入一定量的憎水剂、羟丙基甲基纤维素、木质纤维素、抗泛碱助剂和硅酸镁铝，继续搅拌混合均匀，得到黑色相变外墙腻子。各个实例具体实施配方如下表1：表1实例1普通型实例2普通型实例3柔性实例4柔性实例5弹性普硅低碱水泥300300260240220黑砂120-180250300280250300黑砂80-1204003504004504005044N3030424060HPMC80000454424M600656106HB30044242SEAL8044244ERA20033212PT-CZ1121232改性微胶囊相变1010152020对比例1：将实施例3中改性微胶囊相变储能材料等量替换为聚脲微胶囊相变储能材料，其它组分不变。此外，本发明对于上述实施例所制作的黑色免底漆外墙腻子进行性能检测，均通过JGT157-2009建筑外墙用腻子标准。并可通过JCT1024-2007墙体饰面砂浆标准中的E型标准。检测结果如下：由上述测试结果可知，经过异腈酸酯改性的聚脲微胶囊相变储能材料制备得到黑色相变外墙腻子，与传统的聚脲微胶囊相变储能材料制备得到黑色相变外墙腻子相比，其具有更佳优异的温度调节功能，温度调节可以达到6～9.1℃，具有极佳的相变保温效果。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之中。

权利要求：1.一种黑色相变外墙腻子，其特征在于，以重量份数计，由如下原料组成：低碱水泥220～300份、120～180目石英砂250～300份、80～120目石英砂350～450份、可再分散胶粉30～60份、改性微胶囊相变储能材料10～20份、憎水剂2～4份，羟丙基甲基纤维素4～5份、炭黑粉5-10份、木质纤维素2～4份、抗泛碱助剂1～3份、硅酸镁铝1～3份。2.根据权利要求1所述黑色相变外墙腻子，其特征在于，以重量份数计，由如下原料组成：低碱水泥260份、120～180目石英砂280份、80～120目石英砂400份、可再分散胶粉42份、改性微胶囊相变储能材料15份、憎水剂2份，羟丙基甲基纤维素4份、炭黑粉6份、木质纤维素2份、抗泛碱助剂2份、硅酸镁铝2份。3.根据权利要求1或2所述黑色相变外墙腻子，其特征在于，所述120～180目石英砂和所述80～120目石英砂均为黑砂，其中，所述黑砂均为以大理石或花岗岩为原料经破碎、粉碎、水洗、分级工序加工而成。4.根据权利要求1～3任一所述黑色相变外墙腻子，其特征在于，所述炭黑粉为色素炭黑，灰分≤0.3％，比表面积200～600m2g。5.根据权利要求1～4任一所述黑色相变外墙腻子，其特征在于，所述改性微胶囊相变储能材料为异腈酸酯改性聚脲微胶囊相变储能材料，其中所述改性微胶囊相变储能材料中聚脲微胶囊相变储能材料与异腈酸酯按质量比为91～95:5～9。6.根据权利要求1～5任一所述黑色相变外墙腻子，其特征在于，所述低碱水泥为总碱含量低于0.6wt％的普通硅酸盐水泥，其中所述总碱含量为当量氧化钠含量。7.权利要求1～6任一所述黑色相变外墙腻子的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：1将一定量的异氰酸酯和微胶囊相变储能材料混合均匀；2将一定量的低碱水泥、120～180目石英砂、80～120目石英砂加入到所述步骤1中混合均匀；3向所述步骤2混合均匀后物料中加入一定量的憎水剂、羟丙基甲基纤维素、木质纤维素、抗泛碱助剂和硅酸镁铝，继续搅拌混合均匀，得到黑色相变外墙腻子。8.权利要求7所述黑色相变外墙腻子的制备方法，其特征在于：还向所述步骤2中加入一定量的炭黑粉。

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