一种自适应相变建筑节能涂层及其制备与应用

本发明涉及建筑节能，尤其涉及一种自适应相变建筑节能涂层及其制备与应用。

背景技术：

1、随着社会的发展,建筑能耗问题日益严重,传统的建筑保温材料和工艺已难以满足建筑节能的需求。为实现建筑节能,开发智能的、可自适应调节性能的新型围护结构材料势在必行。

2、相变材料利用相变过程中吸热释热的特性,可在环境温度变化时自动调节建筑的隔热和保温性能,从而实现建筑节能。具体而言,石蜡胶囊中的石蜡在室温条件下为固态,当环境温度升高时,石蜡会发生固液相变成为液态,此时石蜡胶囊可以吸收环境中的热量并储存,实现涂层的隔热效果,避免建筑吸热；当环境温度降低时,液态石蜡会释放储存的热量并固化,此时石蜡胶囊可以释放存贮的热量,实现涂层的保温效果,避免建筑散热。当前已有各种相变材料用于建筑节能,但多为直接加入建材基体中,降低了建材本身性能,且调节范围有限。目前使用有机物封装的石蜡胶囊作为石蜡相变材料的主要应用方式，掺加到建材中，但是由于有机石蜡胶囊与建筑材料的结合能力较差，使得建筑材料的性能下降较为明显，这也使得石蜡胶囊的掺量有限，造成相变储能的能力较弱，建筑节能效果差。

3、因此，需提供一种方案以提高相变材料涂层的建筑节能效果。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种自适应相变建筑节能涂层及其制备与应用，用于解决如何提升相变材料涂层的建筑节能效果的问题。

2、为达到上述技术目的，本申请采用以下技术方案：

3、第一方面，本申请提供一种自适应相变建筑节能涂层，包括相变基层以及覆盖于相变基层表面的罩面防护层；相变基层包括质量份数如下的组分：100-150份碳化胶凝材料、5-30份相变石蜡、2-15份膨胀珍珠岩、5-30份反射剂、200-300份水、3-10份碳酸氢钠、5-8份硫酸铝；罩面防护层包括质量份数如下的组分：55-105份有机乳液、10-30份丙酮、1-5份乙醇、1-10份二氧化锆。

4、优选的，反射剂包括baso4、al2o3、batio3、zro2中的一种或几种。

5、优选的，反射剂的平均粒径为1000-5000nm。

6、优选的，二氧化锆的平均粒径为200-500nm。

7、优选的，碳化胶凝材料为γ硅酸二钙。

8、优选的，碳化胶凝材料与水的比值为0.5-2：1。

9、优选的，相变基层的厚度为0.4-20mm，罩面防护层的厚度为0.05-100μm。

10、第二方面，本申请提供一种自适应相变建筑节能涂层的制备方法，包括以下步骤：

11、s1.将碳化胶凝材料、膨胀珍珠岩、反射剂、水、碳酸氢钠、硫酸铝混合均匀后，于co2气氛中固化，得到多孔框架结构涂层；

12、s2.将多孔框架结构涂层置于熔融的相变石蜡中，利用真空负载法负载相变石蜡，即得相变基层；

13、s3.将罩面防护层的组分混合均匀后，涂覆于相变基层表面，固化，即得自适应相变建筑节能涂层。

14、优选的，步骤s1中，co2的浓度为3-95％v/v，固化的温度为30-300℃。

15、第三方面，本申请提供一种自适应相变建筑节能涂层在建筑体温度调控领域中的应用。

16、本申请的有益效果如下：本发明将辐射制冷与相变材料相结合，利用具有更高强度的碳化胶凝材料制备相变材料储存框架，辐射制冷材料与建筑相变储能材料更兼容，能够储存更多的相变石蜡，增强相变储能性能，使之既能实现相变材料隔热节能的效果，同时附加辐射制冷的功能，强化建筑节能，同时防止夜间的辐射制冷的过冷化。

技术特征：

1.一种自适应相变建筑节能涂层，其特征在于，包括相变基层以及覆盖于所述相变基层表面的罩面防护层；所述相变基层包括质量份数如下的组分：100-150份碳化胶凝材料、5-30份相变石蜡、2-15份膨胀珍珠岩、5-30份反射剂、200-300份水、3-10份碳酸氢钠、5-8份硫酸铝；所述罩面防护层包括质量份数如下的组分：55-105份有机乳液、10-30份丙酮、1-5份乙醇、1-10份二氧化锆。

2.根据权利要求1所述的自适应相变建筑节能涂层，其特征在于，所述反射剂包括baso4、al2o3、batio3、zro2中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的自适应相变建筑节能涂层，其特征在于，所述反射剂的平均粒径为1000-5000nm。

4.根据权利要求1所述的自适应相变建筑节能涂层，其特征在于，所述二氧化锆的平均粒径为200-500nm。

5.根据权利要求1所述的自适应相变建筑节能涂层，其特征在于，所述碳化胶凝材料为γ硅酸二钙。

6.根据权利要求1所述的自适应相变建筑节能涂层，其特征在于，所述碳化胶凝材料与水的比值为0.5-2：1。

7.根据权利要求1所述的自适应相变建筑节能涂层，其特征在于，所述相变基层的厚度为0.4-20mm，所述罩面防护层的厚度为0.05-100μm。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的自适应相变建筑节能涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的自适应相变建筑节能涂层的制备方法，其特征在于，步骤s1中，co2的浓度为3-95％v/v，固化的温度为30-300℃。

10.一种如权利要求1-7任一项所述的自适应相变建筑节能涂层在建筑体温度调控领域中的应用。

技术总结本发明公开一种自适应相变建筑节能涂层及其制备与应用，该自适应相变建筑节能涂层包括相变基层以及覆盖于相变基层表面的罩面防护层；相变基层包括质量份数如下的组分：100‑150份碳化胶凝材料、5‑30份相变石蜡、2‑15份膨胀珍珠岩、5‑30份反射剂、200‑300份水、3‑10份碳酸氢钠、5‑8份硫酸铝；罩面防护层包括质量份数如下的组分：55‑105份有机乳液、10‑30份丙酮、1‑5份乙醇、1‑10份二氧化锆；通过将辐射制冷与相变材料相结合，利用具有更高强度的碳化胶凝材料制备相变材料储存框架，辐射制冷材料与建筑相变储能材料更兼容，能够储存更多的相变石蜡，增强相变储能性能，使之既能实现相变材料隔热节能的效果，同时附加辐射制冷的功能。技术研发人员：杨露,徐信刚,王发洲,胡曙光受保护的技术使用者：武汉理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/26