一种储能供暖复合地板的制备方法

申请号 CN201610484368.9 申请日 2016-06-28 公开(公告)号 CN106121186A 公开(公告)日 2016-11-16
申请人 郭舒洋; 发明人 郭舒洋; 林茂平;
摘要 本 发明 涉及一种储能供暖复合地板的制备方法,属于地板制备领域。该方法以月桂酸为 相变 芯材,EVA 树脂 为壁材,通过共聚包覆制得相变微胶囊,掺杂进地板原料中,压制得复合地板,本发明制得的储能供暖复合地板通过微胶囊包覆 相变材料 ,避免了传统储能地板直接掺杂相变材料造成其使用泄露,易被 氧 化和挥发的不足,同时以具有极高弹性的EVA代替脲 醛 树脂作胶囊壁材又解决了传统地板甲醛含量高,树脂弹性低易致胶囊破损,影响储能效果的问题,具有极佳的储能 调温 功能和广阔的应用前景。
权利要求

1.一种储能供暖复合地板的制备方法,其特征在于具体制备步骤为:
(1)称取100~200g月桂酸加入到其体积5~8倍由60~80g醋酸乙烯、0.5~1.0g二异氰酸酯以及1~2g偶氮二异丁腈组成的混合液中,放入超声分散仪中,以200~300W功率超声分散15~20min,得到油相;
(2)称取10~20g十二烷基苯磺酸钠溶于1~2L去离子中,搅拌均匀制得水相,并将水相移入底部带有曝气管和搅拌器的三口烧瓶中,移入80~90℃的水浴锅中,启动搅拌器进行搅拌;
(3)在搅拌状态下将上述得到的油相逐滴滴入水相,并通过曝气管以5mL/min速率向瓶底通入乙烯16~20min,密封瓶口,以500~600r/min转速保温搅拌反应5~6h,得到EVA基月桂酸微胶囊乳液;
(4)反应结束后,将微胶囊乳液转入卧式离心机,以4000~5000r/min转速离心分离10~15min,得到EVA基月桂酸微胶囊并将其放入布氏漏斗,用无水乙醇抽滤洗涤3~5遍去除未被包覆的月桂酸,最后放入烘箱,于40~50℃下干燥过夜,即得EVA基月桂酸微胶囊填料,备用;
(5)将废气的橡木边料放入机械破碎机中进行破碎并过60~80目标准筛,得到橡木碎屑,按质量比为1:10将丙烯酸树脂和橡木碎屑混合均匀放入反应釜中,加热升温至150~
200℃,搅拌混合1~2h,得到粘稠混合物;
(6)将上述得到的粘稠混合物和备用的EVA基月桂酸微胶囊填料按体积比为3:1进行混合,注入120cm×20cm的不锈模具中,注入厚度为0.3~0.5cm,用热压机在100~110℃和1~3MPa的条件下预压20~30s,得到单层基板,按同样的方法制备出三张相同的基板;
(7)按涂覆量为300~400g/m2在基板两面均匀涂覆异氰酸酯胶黏剂,再将另外两基板贴在涂覆胶黏剂的基板两侧,再用热压机以150~160℃的温度和3~5MPa的压进行二次压制,保压3~5min后即得一种储能供暖复合地板。

说明书全文

一种储能供暖复合地板的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种储能供暖复合地板的制备方法,属于地板制备领域。

背景技术

[0002] 目前高寒地区由于气温过低,所以大多需要室内供暖,但是传统的室内暖气片、空调等取暖装置存在安装成本高、冷媒不环保、占用室内空间等问题,随着全球能源的日益增大以及建筑节能工作的不断深入,研究者开始努力利用太阳能、晚间低谷电能以及各种废热的储能式采暖系统,同时提高室内热舒适性的技术措施。传统的炭、电和燃气取暖不符合低环保的要求,因而环保的取暖方式更受欢迎。因此,地板储能采暖方式逐渐兴起。
[0003] 地板是目前应用较广的一种民用建材及装饰材料,但是现行的地板大多不具备储能调温功能,对人体舒适度造成一定影响;虽然少数地板具有加热功能,但是需要耗费大量的电能,同时安全性也存在隐患。如何将相变储能材料复合进入地板中,制造具有调温储能功效的地板,是一个极有前景的课题。
[0004] 相变储能材料(PCM)作为一种新兴的功能材料,其工作原理是:利用材料的相变过程,吸收(或释放)相变潜热,来实现对环境中能量的吸收(或释放),进而可以储热或制冷,从而实现储能的目标。相变储能属于潜热储能的一种,与显热储能相比具有储能密度高、储能(或释能)过程近似等温、过程易控等特点,非常适于解决能量供给与需求失衡及其在空间、时间上不匹配的矛盾。目前常用的相变储能材料主要包括无机和有机相变材料两大类。绝大多数无机相变储能材料对建筑结构具有腐蚀性而且在相变过程中具有过冷和相分离的缺点,这样限制了其应用。有机相变储能材料无腐蚀性,在相变过程中几乎没有过冷和相分离的缺点,而且化学性质稳定,但是常见的石蜡类有机相变材料是经不可再生的矿物油提炼而得,而脂肪酸类固液相变材料具有天然可再生性,可从生物中提取,但是在使用时容易泄露,高温下易发生化分解和挥发等。

发明内容

[0005] 本发明主要解决的技术问题:针对目前传统供暖方式安装成本高、冷媒不环保、占用室内空间大,而逐渐兴起的新型储能供暖地板大多是直接将相变储能材料掺杂进地板中,使用过程中容易泄露,高温下易发生氧化分解和挥发,而掺杂普通脲树脂相变微胶囊又存在甲醛含量高,影响人体健康的缺陷,提供了一种储能供暖复合地板的制备方法。该方法以月桂酸为相变芯材,EVA树脂为壁材,通过共聚包覆制得相变微胶囊,掺杂进地板原料中,压制得复合地板,本发明制得的储能供暖复合地板通过微胶囊包覆相变材料,避免了传统储能地板直接掺杂相变材料造成其使用泄露,易被氧化和挥发的不足,同时以具有极高弹性的EVA代替脲醛树脂作胶囊壁材又解决了传统地板甲醛含量高,树脂弹性低易致胶囊破损,影响储能效果的问题,具有极佳的储能调温功能和广阔的应用前景。
[0006] 为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:(1)称取100~200g月桂酸加入到其体积5~8倍由60~80g醋酸乙烯、0.5~1.0g二异氰酸酯以及1~2g偶氮二异丁腈组成的混合液中,放入超声分散仪中,以200~300W功率超声分散15~20min,得到油相;
(2)称取10~20g十二烷基苯磺酸钠溶于1~2L去离子中,搅拌均匀制得水相,并将水相移入底部带有曝气管和搅拌器的三口烧瓶中,移入80~90℃的水浴锅中,启动搅拌器进行搅拌;
(3)在搅拌状态下将上述得到的油相逐滴滴入水相,并通过曝气管以5mL/min速率向瓶底通入乙烯16~20min,密封瓶口,以500~600r/min转速保温搅拌反应5~6h,得到EVA基月桂酸微胶囊乳液;
(4)反应结束后,将微胶囊乳液转入卧式离心机,以4000~5000r/min转速离心分离10~15min,得到EVA基月桂酸微胶囊并将其放入布氏漏斗,用无水乙醇抽滤洗涤3~5遍去除未被包覆的月桂酸,最后放入烘箱,于40~50℃下干燥过夜,即得EVA基月桂酸微胶囊填料,备用;
(5)将废气的橡木边料放入机械破碎机中进行破碎并过60~80目标准筛,得到橡木碎屑,按质量比为1:10将丙烯酸树脂和橡木碎屑混合均匀放入反应釜中,加热升温至150~
200℃,搅拌混合1~2h,得到粘稠混合物;
(6)将上述得到的粘稠混合物和备用的EVA基月桂酸微胶囊填料按体积比为3:1进行混合,注入120cm×20cm的不锈模具中,注入厚度为0.3~0.5cm,用热压机在100~110℃和1~3MPa的条件下预压20~30s,得到单层基板,按同样的方法制备出三张相同的基板;
(7)按涂覆量为300~400g/m2在基板两面均匀涂覆异氰酸酯胶黏剂,再将另外两基板贴在涂覆胶黏剂的基板两侧,再用热压机以150~160℃的温度和3~5MPa的压力进行二次压制,保压3~5min后即得一种储能供暖复合地板。
[0007] 本发明的原理是:利用掺杂在地板中的储能材料吸收太阳辐射热和空气对流传热而温度上升,当达到储能材料的熔点时,储能材料发生相变,由固态变为液态,同时吸收热能并将其贮存起来,当气温降低时,储能材料的温度随之下降,当温度降到储能材料的相变点时,其产生逆相变,由液态转变为固态,并将贮存的热量释放出来,从而起到调节室内环境温度,达到供暖的目的。
[0008] 本发明的有益效果:(1)本发明制得的储能供暖复合地板甲醛含量低,对人体无害,且可节约大量能源,复合节能环保的现代生活理念;
(2)本发明制得的储能供暖复合地板制备工艺简单,成本低廉,不存在任何相变材料泄漏问题。

具体实施方式

[0009] 称取100~200g月桂酸加入到其体积5~8倍由60~80g醋酸乙烯、0.5~1.0g二异氰酸酯以及1~2g偶氮二异丁腈组成的混合液中,放入超声分散仪中,以200~300W功率超声分散15~20min,得到油相;称取10~20g十二烷基苯磺酸钠溶于1~2L去离子水中,搅拌均匀制得水相,并将水相移入底部带有曝气管和搅拌器的三口烧瓶中,移入80~90℃的水浴锅中,启动搅拌器进行搅拌;在搅拌状态下将上述得到的油相逐滴滴入水相,并通过曝气管以5mL/min速率向瓶底通入乙烯16~20min,密封瓶口,以500~600r/min转速保温搅拌反应5~6h,得到EVA基月桂酸微胶囊乳液;反应结束后,将微胶囊乳液转入卧式离心机,以4000~5000r/min转速离心分离10~15min,得到EVA基月桂酸微胶囊并将其放入布氏漏斗,用无水乙醇抽滤洗涤3~5遍去除未被包覆的月桂酸,最后放入烘箱,于40~50℃下干燥过夜,即得EVA基月桂酸微胶囊填料,备用;将废气的橡木边角料放入机械破碎机中进行破碎并过60~80目标准筛,得到橡木碎屑,按质量比为1:10将丙烯酸树脂和橡木碎屑混合均匀放入反应釜中,加热升温至150~200℃,搅拌混合1~2h,得到粘稠混合物;将上述得到的粘稠混合物和备用的EVA基月桂酸微胶囊填料按体积比为3:1进行混合,注入120cm×20cm的不锈钢模具中,注入厚度为0.3~0.5cm,用热压机在100~110℃和1~3MPa的条件下预压20~30s,得到单层基板,按同样的方法制备出三张相同的基板;按涂覆量为300~400g/m2在基板两面均匀涂覆异氰酸酯胶黏剂,再将另外两块基板贴在涂覆胶黏剂的基板两侧,再用热压机以150~160℃的温度和3~5MPa的压力进行二次压制,保压3~5min后即得一种储能供暖复合地板。
[0010] 实例1称取100g月桂酸加入到其体积5倍由60g醋酸乙烯、0.5g二异氰酸酯以及1g偶氮二异丁腈组成的混合液中,放入超声分散仪中,以200W功率超声分散15min,得到油相;称取10g十二烷基苯磺酸钠溶于1L去离子水中,搅拌均匀制得水相,并将水相移入底部带有曝气管和搅拌器的三口烧瓶中,移入80℃的水浴锅中,启动搅拌器进行搅拌;在搅拌状态下将上述得到的油相逐滴滴入水相,并通过曝气管以5mL/min速率向瓶底通入乙烯16min,密封瓶口,以
500r/min转速保温搅拌反应5h,得到EVA基月桂酸微胶囊乳液;反应结束后,将微胶囊乳液转入卧式离心机,以4000r/min转速离心分离10min,得到EVA基月桂酸微胶囊并将其放入布氏漏斗,用无水乙醇抽滤洗涤3遍去除未被包覆的月桂酸,最后放入烘箱,于40℃下干燥过夜,即得EVA基月桂酸微胶囊填料,备用;将废气的橡木边角料放入机械破碎机中进行破碎并过60目标准筛,得到橡木碎屑,按质量比为1:10将丙烯酸树脂和橡木碎屑混合均匀放入反应釜中,加热升温至150℃,搅拌混合1h,得到粘稠混合物;将上述得到的粘稠混合物和备用的EVA基月桂酸微胶囊填料按体积比为3:1进行混合,注入120cm×20cm的不锈钢模具中,注入厚度为0.3cm,用热压机在100℃和1MPa的条件下预压20s,得到单层基板,按同样的方法制备出三张相同的基板;按涂覆量为300g/m2在基板两面均匀涂覆异氰酸酯胶黏剂,再将另外两块基板贴在涂覆胶黏剂的基板两侧,再用热压机以150℃的温度和3MPa的压力进行二次压制,保压3min后即得一种储能供暖复合地板。
[0011] 利用掺杂在地板中的储能材料吸收太阳辐射热和空气对流传热而温度上升,当达到储能材料的熔点时,储能材料发生相变,由固态变为液态,同时吸收热能并将其贮存起来,当气温降低时,储能材料的温度随之下降,当温度降到储能材料的相变点时,其产生逆相变,由液态转变为固态,并将贮存的热量释放出来,从而起到调节室内环境温度,达到供暖的目的。
[0012] 实例2称取150g月桂酸加入到其体积7倍由70g醋酸乙烯、0.8g二异氰酸酯以及1g偶氮二异丁腈组成的混合液中,放入超声分散仪中,以250W功率超声分散18min,得到油相;称取15g十二烷基苯磺酸钠溶于1L去离子水中,搅拌均匀制得水相,并将水相移入底部带有曝气管和搅拌器的三口烧瓶中,移入85℃的水浴锅中,启动搅拌器进行搅拌;在搅拌状态下将上述得到的油相逐滴滴入水相,并通过曝气管以5mL/min速率向瓶底通入乙烯18min,密封瓶口,以
550r/min转速保温搅拌反应5h,得到EVA基月桂酸微胶囊乳液;反应结束后,将微胶囊乳液转入卧式离心机,以4500r/min转速离心分离13min,得到EVA基月桂酸微胶囊并将其放入布氏漏斗,用无水乙醇抽滤洗涤4遍去除未被包覆的月桂酸,最后放入烘箱,于45℃下干燥过夜,即得EVA基月桂酸微胶囊填料,备用;将废气的橡木边角料放入机械破碎机中进行破碎并过70目标准筛,得到橡木碎屑,按质量比为1:10将丙烯酸树脂和橡木碎屑混合均匀放入反应釜中,加热升温至180℃,搅拌混合1h,得到粘稠混合物;将上述得到的粘稠混合物和备用的EVA基月桂酸微胶囊填料按体积比为3:1进行混合,注入120cm×20cm的不锈钢模具中,注入厚度为0.4cm,用热压机在105℃和2MPa的条件下预压25s,得到单层基板,按同样的方法制备出三张相同的基板;按涂覆量为350g/m2在基板两面均匀涂覆异氰酸酯胶黏剂,再将另外两块基板贴在涂覆胶黏剂的基板两侧,再用热压机以155℃的温度和4MPa的压力进行二次压制,保压4min后即得一种储能供暖复合地板。
[0013] 利用掺杂在地板中的储能材料吸收太阳辐射热和空气对流传热而温度上升,当达到储能材料的熔点时,储能材料发生相变,由固态变为液态,同时吸收热能并将其贮存起来,当气温降低时,储能材料的温度随之下降,当温度降到储能材料的相变点时,其产生逆相变,由液态转变为固态,并将贮存的热量释放出来,从而起到调节室内环境温度,达到供暖的目的。
[0014] 实例3称取200g月桂酸加入到其体积8倍由80g醋酸乙烯、1.0g二异氰酸酯以及2g偶氮二异丁腈组成的混合液中,放入超声分散仪中,以300W功率超声分散20min,得到油相;称取20g十二烷基苯磺酸钠溶于2L去离子水中,搅拌均匀制得水相,并将水相移入底部带有曝气管和搅拌器的三口烧瓶中,移入90℃的水浴锅中,启动搅拌器进行搅拌;在搅拌状态下将上述得到的油相逐滴滴入水相,并通过曝气管以5mL/min速率向瓶底通入乙烯20min,密封瓶口,以
600r/min转速保温搅拌反应6h,得到EVA基月桂酸微胶囊乳液;反应结束后,将微胶囊乳液转入卧式离心机,以5000r/min转速离心分离15min,得到EVA基月桂酸微胶囊并将其放入布氏漏斗,用无水乙醇抽滤洗涤5遍去除未被包覆的月桂酸,最后放入烘箱,于50℃下干燥过夜,即得EVA基月桂酸微胶囊填料,备用;将废气的橡木边角料放入机械破碎机中进行破碎并过80目标准筛,得到橡木碎屑,按质量比为1:10将丙烯酸树脂和橡木碎屑混合均匀放入反应釜中,加热升温至200℃,搅拌混合2h,得到粘稠混合物;将上述得到的粘稠混合物和备用的EVA基月桂酸微胶囊填料按体积比为3:1进行混合,注入120cm×20cm的不锈钢模具中,注入厚度为0.5cm,用热压机在110℃和3MPa的条件下预压30s,得到单层基板,按同样的方
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法制备出三张相同的基板;按涂覆量为400g/m 在基板两面均匀涂覆异氰酸酯胶黏剂,再将另外两块基板贴在涂覆胶黏剂的基板两侧,再用热压机以160℃的温度和5MPa的压力进行二次压制,保压5min后即得一种储能供暖复合地板。
[0015] 利用掺杂在地板中的储能材料吸收太阳辐射热和空气对流传热而温度上升,当达到储能材料的熔点时,储能材料发生相变,由固态变为液态,同时吸收热能并将其贮存起来,当气温降低时,储能材料的温度随之下降,当温度降到储能材料的相变点时,其产生逆相变,由液态转变为固态,并将贮存的热量释放出来,从而起到调节室内环境温度,达到供
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