一种六水氯化钙复合相变保温砂浆的制作方法

1.本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种六水氯化钙复合相变保温砂浆。


背景技术：

2.保温砂浆是以各种轻质材料为骨料，以水泥为胶凝料，掺和一些改性添加剂，然后经过搅拌混合后用于构筑建筑表面保温层的一种建筑材料。
3.相变储能技术是利用材料在相变的过程中吸收或释放大量的热能，从而起到控温和储能的作用，可以解决能量供求在时间和空间上分配不平衡的矛盾，是提高能源利用效率的有效手段。相变储能材料是相变技术的核心，相变储能材料可以实现对多余热能的存储，可将白天由太阳能转化而来的热能以潜热的形式储存起来，降温时又可以将潜热持续缓慢释放，既可以减缓热能的损失又可以充分利用太阳能减少不可再生能源的消耗。
4.将相变储能材料与保温砂浆结合，并且有针对性地将其应用于温室大棚中，可以充分利用白天由太阳能转化而来的热能，避免能源的浪费，同时还可以保持温室大棚内的温度，为温室大棚内农作物提供更舒适生长环境，进而提升农作物产量，并且能够减少化石能源的消耗，大大缓解环境和能源问题，对社会的发展和新农村建设具有重大的意义。
5.因此，有针对性的选择能够应用于温室大棚的复合储能材料显得尤为关键，现有的相变材料通常选取六水氯化钙材料，但其存在“过冷”和“相分离”等缺点，同时此材料的焓变不是很大，均有待进一步改进。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种六水氯化钙复合相变保温砂浆，该保温砂浆中添加复合相变材料，大大提升了砂浆的保温性能，为温室内生物提供了良好的生存环境，同时降低了化石燃料的使用，节约能源，利于推进生态农村的建设进程。
7.为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种含六水氯化钙的复合相变保温砂浆，包括砂浆，在所述砂浆中还包括5%~30wt%的相变储能材料，所述相变储能材料包括六水氯化钙，六水氯化锶和羧甲基纤维素钠，所述六水氯化钙：六水氯化锶：羧甲基纤维素钠按重量份计比例为85~99:1~10:1~5。
8.优选的，所述相变储能材料为20wt%，所述六水氯化钙：六水氯化锶：羧甲基纤维素钠按重量份计比例为87:10:3。
9.优选的，所述相变储能材料为30wt%，所述六水氯化钙：六水氯化锶：羧甲基纤维素钠按重量份计比例为85:10:5。
10.优选的，所述相变储能材料为5wt%，所述六水氯化钙：六水氯化锶：羧甲基纤维素钠按重量份计比例为98:1:1。
11.本技术方案中，在砂浆中添加水合盐相变储能材料，并且选择了性能较佳的六水氯化钙，能够充分利用并储存由太阳能转化而来的热能，避免能源的浪费，减少化石能源的消耗，降低环境污染；同时还能够保持温室内的温度稳定，为温室内生物提供良好适宜的生
存环境。为解决六水氯化钙相变储能材料的过冷度较大的问题，对不同种类成核剂及不同比例进行分别实验并得到最佳成核剂为六水氯化锶，当六水氯化锶质量比例占据10%时，成核剂六水氯化锶能够使其过冷度从3.2℃降低至0.6℃，加入的增稠剂羧甲基纤维素钠(cmc-na)可以解决其相分离的问题，与六水氯化锶一同发挥作用，使得六水氯化钙相变储能材料各方面均能够有明显的提升，并且将其应用于温室大棚中时，能够达到良好的效果。
附图说明
12.图1为成核剂实施例1中六水氯化锶的过冷度测试曲线；图2为成核剂实施例1中六水氯化锶重量分数为1%时的dsc焓值结果；图3为成核剂实施例1中六水氯化锶重量分数为5%时的dsc焓值结果；图4为成核剂实施例1中六水氯化锶重量分数为10%时的dsc焓值结果；图5为成核剂实施例1中六水氯化锶重量分数为10%时的xrd分析曲线；图6为成核剂实施例1中六水氯化锶重量分数为10%时的扫描电镜（放大一千倍）；图7为成核剂实施例1中六水氯化锶重量分数为10%时的扫描电镜（放大两千倍）；图8为成核剂对比例1中水合硅酸钠的过冷度测试曲线；图9为成核剂对比例1中水合硅酸钠的重量分数为1%时的dsc焓值结果；图10为成核剂对比例1中水合硅酸钠的重量分数为5%时的dsc焓值结果；图11为成核剂对比例1中水合硅酸钠的重量分数为10%时的dsc焓值结果；图12为成核剂对比例1中水合硅酸钠的重量分数为10%时的xrd分析曲线；图13为成核剂对比例1中水合硅酸钠的重量分数为10%时的扫描电镜（放大五百倍）；图14为成核剂对比例1中水合硅酸钠的重量分数为10%时的扫描电镜（放大两千倍）。
具体实施方式
13.下面结合附图1-14及实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
14.实施例1一种含六水氯化钙的复合相变保温砂浆，包括砂浆，所述相变储能材料为20wt%，所述六水氯化钙：六水氯化锶：羧甲基纤维素钠按重量份计比例为87:10:3。
15.实施例2一种含六水氯化钙的复合相变保温砂浆，包括砂浆，所述相变储能材料为30wt%，所述六水氯化钙：六水氯化锶：羧甲基纤维素钠按重量份计比例为85:10:5。
16.实施例3一种含六水氯化钙的复合相变保温砂浆，包括砂浆，所述相变储能材料为5wt%，所述六水氯化钙：六水氯化锶：羧甲基纤维素钠按重量份计比例为98:1:1。
17.不同成核剂对相变储能材料性能的影响实施例1 成核剂六水氯化锶步骤1，样品制备：在35度恒温环境下，分别取三份质量为10g的六水氯化钙，在三
组六水氯化钙中分别加入重量分数为1%，5%，10%的成核剂六水氯化锶形成混合物，搅拌均匀后，将混合物静置保温直至温度稳定，然后将混合物迅速转移至20℃水浴环境中冷却，冷却完毕后便制得实验样品；步骤2：分别取三组实验样品，进行过冷度测试（温度步冷曲线），dsc测试得到其焓变，xrd分析（xrd是研究物质的物相和晶体结构的主要方法。不同物质在x射线照射下会产生不同的程度的衍射现象，物质的组成、晶体类型、分子内成键方式、分子的构型、构象等决定了该物质产生特有的衍射图谱，如果是已经存在的物质则可以参照标准pdf卡对比确定物质的物相组成点阵参数等信息，如果是新合成物质，可以利用得到的衍射图谱分析物质结构参数等信息），sem分析（看是否抑制其晶体生长）测试结果如图1至7所示。
18.对比例1 成核剂水合硅酸钠步骤1，样品制备：在35度恒温环境下，分别取三份质量为10g的六水氯化钙，在三组六水氯化钙中分别加入重量分数为1%，5%，10%的成核剂九水硅酸钠形成混合物，搅拌均匀后，将混合物静置保温直至温度稳定，然后将混合物迅速转移至20℃水浴环境中冷却，冷却完毕后便制得实验样品；步骤2：分别取三组实验样品，进行过冷度测试（温度步冷曲线），dsc测试得到其焓变，xrd分析（xrd是研究物质的物相和晶体结构的主要方法。不同物质在x射线照射下会产生不同的程度的衍射现象，物质的组成、晶体类型、分子内成键方式、分子的构型、构象等决定了该物质产生特有的衍射图谱，如果是已经存在的物质则可以参照标准pdf卡对比确定物质的物相组成点阵参数等信息，如果是新合成物质，可以利用得到的衍射图谱分析物质结构参数等信息），sem分析（看是否抑制其晶体生长）。
19.测试结果如图8至14所示。
20.对比例2成核剂硅藻土步骤1，样品制备：在35度恒温环境下，分别取三份质量为10g的六水氯化钙，在三组六水氯化钙中分别加入重量分数为1%，5%，10%的成核剂硅藻土形成混合物，搅拌均匀后，将混合物静置保温直至温度稳定，然后将混合物迅速转移至20℃水浴环境中冷却，冷却完毕后便制得实验样品；步骤2：分别取三组实验样品，进行过冷度测试和dsc测试得到其焓变。
21.对比例3 成核剂皂土步骤1，样品制备：在35度恒温环境下，分别取三份质量为10g的六水氯化钙，在三组六水氯化钙中分别加入重量分数为1%，5%，10%的成核剂皂土形成混合物，搅拌均匀后，将混合物静置保温直至温度稳定，然后将混合物迅速转移至20℃水浴环境中冷却，冷却完毕后便制得实验样品；步骤2：分别取三组实验样品，进行过冷度测试和dsc测试得到其焓变。
22.对比例4 成核剂氮化铝 步骤1，样品制备：在35度恒温环境下，分别取三份质量为10g的六水氯化钙，在三组六水氯化钙中分别加入重量分数为1%，5%，10%的成核剂氮化铝形成混合物，搅拌均匀后，将混合物静置保温直至温度稳定，然后将混合物迅速转移至20℃水浴环境中冷却，冷却完毕后便制得实验样品；
步骤2：分别取三组实验样品，进行过冷度测试和dsc测试得到其焓变。
23.实施例1、对比例1、对比例2、对比例3和对比例4的实验结果如下表1所示表1 由表1和附图结果可得，当六水氯化锶的质量分数为10%时，其焓值最高为171j/g，且过冷度降低至0.6℃，并且根据电镜结果显示，九水硅酸钠大多为吸附在了六水氯化钙表面，而六水氯化锶则和六水氯化钙很好的黏结在一起，xrd测试结果显示出两种物质没有发生变化只是物理混合，没有发生化学反应。因此六水氯化锶为相变储能材料六水氯化钙的最佳成核剂，并且其质量分数为10%时、且cmc为3时为最佳比例，能够更好的解决六水氯化钙相变储能材料过冷度较大的问题，提升六水氯化钙储能材料的性能，更加适宜应用于温室大棚。
24.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。