一种石墨烯纳米结晶硅防水剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑用混凝土防护剂技术领域，尤其涉及一种石墨烯纳米结晶硅防水剂及其制备方法。包括以下重量百分比的各组分：石墨烯1％～5％，防水剂5％～30％，纳米二氧化硅溶液5％～40％，分散剂0.2％～1％，氢氧化钡5％～40％，水20％～80％。本发明专利技术的石墨烯纳米结晶硅防水剂，是有机与无机相结合的纳米防水剂。主要用于混凝土结构的防水防腐处理，通过直接涂刷到混凝土表面，有机活性物质会在渗透到混凝土内部形成憎水层，而石墨烯纳米复合无机活性物质能够渗透到混凝土内部形成大量不溶纳米晶体，封堵混凝土的孔隙和微小裂缝。当混凝土干燥后，该物质会继续反应形成晶体，具有多次修复能力，起到防水和防护作用。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯纳米结晶硅防水剂及其制备方法
本专利技术涉及建筑用混凝土防护剂
，尤其涉及一种石墨烯纳米结晶硅防水剂及其制备方法。
技术介绍
混凝土是一种复合材料，其内部含有大量的孔隙和微裂纹，一些侵蚀性介质会在水的作用下随着这些缺陷进入混凝土内部，这些物质会侵蚀到钢筋，严重影响到混凝土结构的耐久性和寿命。混凝土重点防护主要分为柔性防水和刚性防水，柔性防水是指用防水卷材或防水涂料对结构进行外包防水，从而实现建筑物防水。刚性防水是指依靠混凝土本体防水来实现建筑结构防水，即提高混凝土的抗渗性，堵塞混凝土的孔隙，防止水分进入混凝土内部。目前，通过添加防水剂提高混凝土的抗渗性能，常见的防水剂主要有氯盐类、硬酯酸盐类、有机硅类的防水剂等。其中氯盐类抗渗效果很好，但是氯离子侵蚀钢筋，降低建筑物使用寿命。硬酯酸盐类与有机硅类防水剂的抗渗效果差，达不到抗渗要求。有机硅类防水剂具有渗透能力强、憎水性好等优点但是抗渗性差。因此，现在市场上急需一种不会侵蚀钢筋，抗渗效果好的防水剂产品。
技术实现思路
为解决现有技术存在的不足，本专利技术提供一种不会侵蚀钢筋，抗渗效果好的石墨烯纳米结晶硅防水剂及其制备方法。本专利技术的技术方案为：一种石墨烯纳米结晶硅防水剂，包括以下重量百分比的各组分：石墨烯1％～5％，防水剂5％～30％，纳米二氧化硅溶液5％～40％，分散剂0.2％～1％，氢氧化钡5％～40％，水20％～80％。优选的，所述石墨烯为5wt％的1-5层氧化石墨烯水性浆料。优选的，所述防水剂为无色透明的20wt％～30wt％甲基硅酸钠溶液。优选的，所述纳米二氧化硅溶液为40wt％～50wt％的无色水性阴离子无定型二氧化硅胶体溶液。优选的，所述分散剂设置为阴离子表面活性分散剂。优选的，所述分散剂为分散剂5040。优选的，所述氢氧化钡设置为5wt％～15wt％的氢氧化钡溶液。一种石墨烯纳米结晶硅防水剂的制备方法，包括以下步骤：1)按重量百分比将水、石墨烯、防水剂倒入超声波搅拌桶里搅拌1～2小时；2)将步骤1)搅拌好的混合物倒入反应釜中加热搅拌1～2小时，加热温度为60℃～70℃；3)步骤2)搅拌完后，依次将纳米二氧化硅溶液、分散剂、氢氧化钡倒入反应釜中，继续加热搅拌2～3小时，加热温度为80℃～90℃；4)步骤3)搅拌完后，降温至室温后，过滤除去杂质，即得到石墨烯纳米结晶硅防水剂。本专利技术所达到的有益效果为：本专利技术的石墨烯纳米结晶硅防水剂，是有机与无机相结合的纳米防水剂，具有渗透能力强，防水性好，吸水率低等优点。主要用于混凝土结构的防水防腐处理，通过直接涂刷到混凝土表面，有机活性物质会在渗透到混凝土内部形成憎水层，而石墨烯纳米复合无机活性物质能够渗透到混凝土内部形成大量不溶纳米晶体，封堵混凝土的孔隙和微小裂缝。当混凝土干燥后，该物质会继续反应形成晶体，具有多次修复能力，起到防水和防护作用。本专利技术中的石墨烯纳米结晶硅防水剂中中的活性无机物质二氧化硅胶体与石墨烯能够渗透并扩散到混凝土内部与氢氧化钙反应形成大量不溶晶体石墨烯硅酸钙凝胶堵塞混凝土孔隙，堵塞混凝土毛细孔的同时减少混凝土中的硫酸根离子，起到防水防腐作用，提高混凝土的密实度和抗水渗性和防腐性。具体实施方式为便于本领域的技术人员理解本专利技术，下面结合实施例说明本专利技术的具体实施方式。对比例一种纳米二氧化硅防水剂，由以下重量百分比的各组分组成：防水剂15％，纳米二氧化硅溶液25％，分散剂0.5％，氢氧化钡5％，余量水。上述组分中防水剂为无色透明的20wt％甲基硅酸钠溶液；纳米二氧化硅溶液为40wt％的无色水性阴离子无定型二氧化硅胶体溶液；分散剂为分散剂5040；氢氧化钡设置为10wt％的氢氧化钡溶液。上述纳米二氧化硅防水剂的制备方法为：1)按重量百分比将水、防水剂倒入超声波搅拌桶里搅拌1.5小时；2)将步骤1)搅拌好的混合物倒入反应釜中加热搅拌1.5小时，加热温度为65℃；3)步骤2)搅拌完后，依次将纳米二氧化硅溶液、分散剂、氢氧化钡倒入反应釜中，继续加热搅拌2.5小时，加热温度为80℃；4)步骤3)搅拌完后，降温至室温后，过滤除去杂质，即得到石墨烯纳米结晶硅防水剂。实施例1一种石墨烯纳米结晶硅防水剂，由以下重量百分比的各组分组成：石墨烯1％，防水剂15％，纳米二氧化硅溶液25％，分散剂0.5％，氢氧化钡5％，余量水。上述组分中石墨烯为5wt％的1-5层氧化石墨烯水性浆料；防水剂为无色透明的20wt％甲基硅酸钠溶液；纳米二氧化硅溶液为40wt％的无色水性阴离子无定型二氧化硅胶体溶液；分散剂为分散剂5040；氢氧化钡设置为10wt％的氢氧化钡溶液。上述石墨烯纳米结晶硅防水剂的制备方法为：1)按重量百分比将水、石墨烯、防水剂倒入超声波搅拌桶里搅拌1.5小时；2)将步骤1)搅拌好的混合物倒入反应釜中加热搅拌1.5小时，加热温度为65℃；3)步骤2)搅拌完后，依次将纳米二氧化硅溶液、分散剂、氢氧化钡倒入反应釜中，继续加热搅拌2.5小时，加热温度为80℃；4)步骤3)搅拌完后，降温至室温后，过滤除去杂质，即得到石墨烯纳米结晶硅防水剂。实施例2一种石墨烯纳米结晶硅防水剂，由以下重量百分比的各组分组成：石墨烯3％，防水剂15％，纳米二氧化硅溶液25％，分散剂0.5％，氢氧化钡5％，余量水。上述组分中石墨烯为5wt％的1-5层氧化石墨烯水性浆料；防水剂为无色透明的20wt％甲基硅酸钠溶液；纳米二氧化硅溶液为40wt％的无色水性阴离子无定型二氧化硅胶体溶液；分散剂为分散剂5040；氢氧化钡设置为10wt％的氢氧化钡溶液。上述石墨烯纳米结晶硅防水剂的制备方法为：1)按重量百分比将水、石墨烯、防水剂倒入超声波搅拌桶里搅拌1.5小时；2)将步骤1)搅拌好的混合物倒入反应釜中加热搅拌1.5小时，加热温度为65℃；3)步骤2)搅拌完后，依次将纳米二氧化硅溶液、分散剂、氢氧化钡倒入反应釜中，继续加热搅拌2.5小时，加热温度为80℃；4)步骤3)搅拌完后，降温至室温后，过滤除去杂质，即得到石墨烯纳米结晶硅防水剂。实施例3一种石墨烯纳米结晶硅防水剂，由以下重量百分比的各组分组成：石墨烯5％，防水剂15％，纳米二氧化硅溶液25％，分散剂0.5％，氢氧化钡5％，余量水。上述组分中石墨烯为5wt％的1-5层氧化石墨烯水性浆料；防水剂为无色透明的20wt％甲基硅酸钠溶液；纳米二氧化硅溶液为40wt％的无色水性阴离子无定型二氧化硅胶体溶液；分散剂为分散剂5040；氢氧化钡设置为10wt％的氢氧化钡溶液。上述石墨烯纳米结晶硅防水剂的制备方法为：1)按重量百分比将水、石墨烯、防水剂倒入超声波搅拌桶里搅拌1.5小时；2)将步骤1)搅拌好的混合物倒入反应釜中加热搅拌1.5小时，加热温度为65℃；3)步骤2)搅拌完后，依次将纳米二氧化硅溶液、分散剂、氢氧化钡倒入反应釜中，继续加热搅拌2.5小时，加热温度为80℃；4)步骤3)搅拌完后，降温至室温后，过滤除去杂质，即得到石墨烯纳米结晶硅防水剂。对比例与实施例性能测试试验根据实施例1-3以及对比例，分别制作4件不同含量石墨烯的水泥板，规格为1000毫米x1000毫米x300毫米，放入水槽中浸泡48小时后测得抗渗性。表1实施例1-3以及对比例的抗渗性检测从表1中可以看出，添加石墨烯的结晶防水剂和没有添本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯纳米结晶硅防水剂，其特征在于，包括以下重量百分比的各组分：石墨烯1％～5％，防水剂5％～30％，纳米二氧化硅溶液5％～40％，分散剂0.2％～1％，氢氧化钡5％～40％，水20％～80％。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯纳米结晶硅防水剂，其特征在于，包括以下重量百分比的各组分：石墨烯1％～5％，防水剂5％～30％，纳米二氧化硅溶液5％～40％，分散剂0.2％～1％，氢氧化钡5％～40％，水20％～80％。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯纳米结晶硅防水剂，其特征在于：所述石墨烯为5wt％的1-5层氧化石墨烯水性浆料。3.根据权利要求1所述的一种石墨烯纳米结晶硅防水剂，其特征在于：所述防水剂为无色透明的20wt％～30wt％甲基硅酸钠溶液。4.根据权利要求1所述的一种石墨烯纳米结晶硅防水剂，其特征在于：所述纳米二氧化硅溶液为40wt％～50wt％的无色水性阴离子无定型二氧化硅胶体溶液。5.根据权利要求1所述的一种石墨烯纳米结晶硅防水剂，其特征在于：所述分散剂设置为阴离子表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐亮，
申请(专利权)人：青岛明象新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37