一种建筑填缝用石墨烯嵌缝止水材料及制备方法技术

本发明专利技术提出一种建筑填缝用石墨烯嵌缝止水材料及制备方法，所述石墨烯嵌缝止水材料是将丙烯酸单体、丙烯酰胺、交联剂混合得到的待聚合浆料，利用高速喷嘴雾化后与负载石墨烯的活性炭复合颗粒碰撞混合，并用电子辐射进行聚合反应，再将收集得到的复合凝胶颗粒与天然橡胶、填充剂混炼而制得。本发明专利技术提供的石墨烯嵌缝止水材料为互穿网络型吸水膨胀止水材料，具有优异的吸水性能和膨胀性能，改善了尺寸稳定性，吸水速度、耐盐性、耐高温性、强度均有较高地提升，拓宽了止水材料的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑填缝用石墨烯嵌缝止水材料及制备方法
本专利技术涉及建筑止水材料
，特别是涉及一种建筑填缝用石墨烯嵌缝止水材料及制备方法。
技术介绍
随着我国经济的发展，土建交通建设如火如荼。但是房屋建筑、地下室、交通隧道等的防水形势却不容乐观，尤其是建筑物的接缝往往是渗漏水的多发部位，也是防水处理的重点部位，现阶段国内主要是通过密封材料进行防水处理。因此，对于防水止水材料的研究很应用广受关注。遇水膨胀材料是一种具有密封和遇水膨胀双重作用的功能材料，广泛应用于地下建筑工程、房屋建造、水坝修筑、隧道修建、自来水输送、油田止水、污水处理池、变形缝辅助防水和预埋构件防渗漏等的防渗水、防漏水的工程中。现有技术中的遇水膨胀橡胶条主要由天然橡胶、吸水树脂、预聚体、橡胶油、铁红、活性剂、防老剂、助剂、硫化剂等成分组成，并且传统的遇水膨胀橡胶条通过模压加工工艺生产。但是，根据现有技术中的遇水橡胶条配方生产出的遇水膨胀橡胶条膨胀倍率较低，防止渗漏的效果不佳；并且，现有技术中通过模压加工工艺生产膨胀橡胶条，其耐盐性较差，在含矿物质较高的水体中，例如：在海水、油井等场所应用时，由于外部水中的钠、钙、镁、钾等离子浓度高，提高了吸水性树脂外部的可移动离子的浓度，使渗透压降低，从而导致了以离子吸水为主的高吸水性树脂几乎不具有吸水性。另外，止水材料要耐高温、耐高压、耐介质，既要保证密封材料在输送至工作点前不能被磨损，体积不发生明显变化，又要保证密封材料到达工作点后在一定时间段内密封材料体积发生显著变化，以实现密封止水功能。中国专利技术专利申请号201610473131.0公开了一种改性介孔分子筛/遇水膨胀防水橡胶密封材料及其制备方法，含有以下重量份的原料组成：丁腈橡胶100份，介孔分子筛8-12份，石墨烯5-9份，膨润土-碳酸钙微球15-25份，SAP树脂10-16份，增粘树脂8-12份，硬脂酸1-3份，N-苯基-β-萘胺4-6份，硅烷偶联剂1-3份；该专利技术通过石墨烯改性介孔分子筛的添加，使得改性吸水膨胀橡胶在保持其吸水率不变的同时具有较高的化学稳定性，另外石墨烯与介孔分子筛的协同作用使其具有高强度、耐久性以及重复使用性等优点。中国专利技术专利申请号201510333889.X公开了一种耐高温老化遇水膨胀橡胶，包括如下组分：氢化丁腈橡胶、高吸水树脂、硫磺、硫化促进剂以及过氧化物硫化剂；该专利技术的耐高温老化遇水膨胀橡胶使用氢化丁腈橡胶作为遇水膨胀橡胶基体，提升了橡胶的耐高温性能，特别是高温吸水性能，此外，该专利技术使用过氧化物硫化剂与硫磺复合的硫化体系，从而提高了橡胶的耐老化性能和高温吸水性能。为了提高建筑填缝止水材料中遇水膨胀橡胶的耐盐性、耐高温性、强度等性能，有必要提出一种新型遇水膨胀橡胶母料，进而提升遇水膨胀橡胶止水材料的综合性能，拓展应用范围，并延长使用寿命。
技术实现思路
针对目前遇水膨胀橡胶建筑填缝止水材料的耐盐性、耐高温性、强度等性能不理想的缺陷，本专利技术提出一种建筑填缝用石墨烯嵌缝止水材料，具有优异的吸水性能和膨胀性能，并且耐盐性、耐高温性、强度等性能较好。为解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：一种建筑填缝用石墨烯嵌缝止水材料，所述石墨烯嵌缝止水材料是将丙烯酸单体、丙烯酰胺、交联剂混合得到的待聚合浆料，利用高速喷嘴雾化后与负载石墨烯的活性炭复合颗粒碰撞混合，并用电子辐射进行聚合反应，再与天然橡胶、填充剂混炼压制而制得。优选的，所述交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯、二亚乙基三胺中的一种或两种以上的组合。优选的，所述填充剂为胶粉、再生胶、虫胶、纤维素、碳酸钙、炭黑、石棉、陶土、云母中的一种或两种以上的组合。本专利技术还提供了一种建筑填缝用石墨烯嵌缝止水材料的制备方法，具体制备方法如下：（1）将石墨烯、粒径1500~2000目的活性炭加入水中，超声分散处理，过滤后洗涤干燥，得到负载石墨烯的活性炭复合颗粒；（2）将丙烯酸单体、丙烯酰胺、交联剂加入混合釜中，搅拌均匀，得到待聚合浆料；（3）将待聚合浆料置入流化床，利用高速喷嘴雾化喷出，与压力输送设备送入的活性炭复合颗粒进行碰撞混合，在两种物料接触后开启电子束进行辐射，使得待聚合浆料发生聚合反应，收集，烘干，得到含活性炭的复合凝胶颗粒；（4）将天然橡胶、凝胶颗粒、填充剂加入开炼机中混炼，即得建筑填缝用石墨烯嵌缝止水材料。优选的，步骤（1）中所述活性炭复合颗粒制备中，水、活性炭、石墨烯的质量比例为100:40-60:3-6。优选的，步骤（2）中所述待聚合浆料中，丙烯酸单体、丙烯酰胺、交联剂的质量比例为100:50-70:2-4。优选的，步骤（3）中所述电子束辐射的能量为5-8MeV，剂量率为6-10kGy/s，辐射30-50s。优选的，步骤（3）中所述聚合反应中，活性炭复合颗粒、待聚合浆料的质量比例为100:80-100。优选的，步骤（4）中所述石墨烯嵌缝止水材料中，天然橡胶、凝胶颗粒、填充剂的质量比例为100:10-30:2-8。现有的遇水膨胀橡胶建筑填缝止水材料普遍存在耐盐性、耐高温性、强度等性能不理想的缺陷，限制了其应用。鉴于此，本专利技术提出一种建筑填缝用石墨烯嵌缝止水材料及制备方法，将石墨烯负载于活性炭孔隙中，得到活性炭复合颗粒；将丙烯酸单体、丙烯酰胺、交联剂等加入混合釜中搅拌均匀得到待聚合浆料，通过流化床高速喷嘴雾化喷出，同时利用压力输送设备送入活性炭复合颗粒碰撞混合，两种物料接触后开启电子束进行辐射，使得待聚合浆料瞬间聚合成含活性炭的复合凝胶颗粒，再将收集的复合凝胶颗粒烘干；依次将天然橡胶、凝胶颗粒、填充剂加入开炼机中混炼得到建筑填缝用石墨烯嵌缝止水材料。本专利技术提供的石墨烯嵌缝止水材料为互穿网络型吸水膨胀止水材料，具有优异的吸水性能和膨胀性能，改善了尺寸稳定性，吸水速度、耐盐性、耐高温性、强度均有较高地提升，拓宽了止水材料的应用范围。本专利技术提出一种建筑填缝用石墨烯嵌缝止水材料及制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：1、本专利技术通过将石墨烯负载于活性炭内改性吸水树脂，可显著提升材料的吸水速度，并且对止水材料的耐高温性具有提升效果。2、本专利技术添加的活性炭可改善聚丙烯酸吸水凝胶溶胀能力，同时改善其耐盐性，拓宽了止水材料的应用范围。3、本专利技术建筑填缝用石墨烯嵌缝止水材料为对互穿网络型吸水膨胀止水材料，具有优异的吸水性能和膨胀性能，尺寸稳定性改善，吸水速度、耐盐性、强度和稳定性提升。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明，但不应将此理解为本专利技术的范围仅限于以下的实例。在不脱离本专利技术上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本专利技术的范围内。实施例1（1）将石墨烯、平均粒径1700目的活性炭加入水中，超声分散处理，过滤后洗涤干燥，得到负载石墨烯的活性炭复合颗粒；活性炭复合颗粒制备中，水、活性炭、石墨烯的质量比例为100:55:5；（2）将丙烯酸单体、丙烯酰胺、交联剂加入混合釜中，搅拌均匀，得到待聚合浆料；交联剂为过氧化二异丙苯；待聚合浆料中，丙烯酸单体、丙烯酰胺、交联剂的质量比例为100:58:3；（3）将待聚合浆料置入流化床，利用高速喷嘴雾化喷出，与压力输送设备送入的活性炭复合颗粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种建筑填缝用石墨烯嵌缝止水材料，其特征在于，所述石墨烯嵌缝止水材料是将丙烯酸单体、丙烯酰胺、交联剂混合得到的待聚合浆料，利用高速喷嘴雾化后与负载石墨烯的活性炭复合颗粒碰撞混合，并用电子辐射进行聚合反应，再与天然橡胶、填充剂混炼而制得。

【技术特征摘要】
1.一种建筑填缝用石墨烯嵌缝止水材料，其特征在于，所述石墨烯嵌缝止水材料是将丙烯酸单体、丙烯酰胺、交联剂混合得到的待聚合浆料，利用高速喷嘴雾化后与负载石墨烯的活性炭复合颗粒碰撞混合，并用电子辐射进行聚合反应，再与天然橡胶、填充剂混炼而制得。2.根据权利要求1所述的一种建筑填缝用石墨烯嵌缝止水材料，其特征在于，所述交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯、二亚乙基三胺中的一种或两种以上的组合。3.根据权利要求1所述的一种建筑填缝用石墨烯嵌缝止水材料，其特征在于，所述填充剂为胶粉、再生胶、虫胶、纤维素、碳酸钙、炭黑、石棉、陶土、云母中的一种或两种以上的组合。4.如权利要求1-3任一权项所述的一种建筑填缝用石墨烯嵌缝止水材料的制备方法，其特征在于，具体制备方法如下：（1）将石墨烯、粒径1500~2000目的活性炭加入水中，超声分散处理，过滤后洗涤干燥，得到负载石墨烯的活性炭复合颗粒；（2）将丙烯酸单体、丙烯酰胺、交联剂加入混合釜中，搅拌均匀，得到待聚合浆料；（3）将待聚合浆料置入流化床，利用高速喷嘴雾化喷出，与压力输送设备送入的活性炭复合颗粒进行碰撞混合，在两种物料接触后开启电子束进行辐射，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，昝航，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51