一种石墨烯环氧防水防腐灌封浆料及其制备方法技术

本发明专利技术的提供一种石墨烯柔性环氧防水防腐灌封浆料，包含A组分和B组分，通过添加石墨烯防腐材料，并通过分散液或与玻璃微珠混合的形式使石墨烯在环氧树脂中分散均匀，获得一种兼具优良的防水防腐功效和柔韧性的混凝土灌封浆料，减少在使用过程中开裂，提高混凝土功能使用年限。

A graphene epoxy waterproof and anticorrosive grouting material and its preparation method

The present invention provides a graphene flexible epoxy waterproof and anticorrosive grouting material, which contains component A and component B. By adding graphene anticorrosive material, and by mixing with dispersing liquid or glass beads, graphene is evenly dispersed in epoxy resin, and a concrete grouting material with excellent waterproof and anticorrosive effect and flexibility is obtained to reduce cracking in use. Improve the service life of concrete function.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯环氧防水防腐灌封浆料及其制备方法
本专利技术属于混凝土防护材料领域，具体涉及一种防水防腐灌封浆料。
技术介绍
混凝土是由胶凝材料水泥、砂子、石子和水，及掺和材料、外加剂等按一定的比例拌和而成。凝固后坚硬如石，受压能力好，但受拉能力差，容易因受拉而断裂。为了解决这个矛盾，充分发挥混凝土的受压能力，常在混凝土受拉区域内或相应部位加入一定数量的钢筋，使两种材料粘结成一个整体，共同承受外力。这种配有钢筋的混凝土，称为钢筋混凝土。混凝土结构因太阳光照射、风沙雨淋和自然老化导致其疏松多孔，腐蚀介质会逐渐渗透进入混凝土引起内部钢筋腐蚀，钢筋锈蚀进一步导致混凝土耐久性不足而过早失效破坏，带来严重的安全隐患和经济损失。如何提高钢筋混凝土的耐久性能，延长钢筋混凝土的服役寿命，是土木工程界和腐蚀防护工作者普遍关注的难题。研究表明，有足够的水分参与是混凝土发生过早耐久性劣化的必要条件，而对钢筋混凝土进行防水处理是提高混凝土耐久性的有效措施。因此，开发一种简单有效并且可以带锈涂装的钢筋混凝土防护涂料，降低水分和其他腐蚀介质向混凝土内部扩散的渗透速率，对于延长钢筋混凝土的服役寿命具有重要意义。灌封浆料是利用液压、气压注入到裂缝中，使其在材料固化后堵塞泄露通道。环氧灌封浆料作为结构粘合剂来修复破裂和受损的混凝土。它作为结构性环氧树脂修补剂，能持久粘合混凝土和钢铁，已有很长的使用历史。它用于密封如圆柱、横梁、地基、甲板和挡水建筑等结构组件中的空腔和裂缝。它不仅形成了一道能有效防止水渗透的有力屏障，并且能强力粘合混凝土各部分，使其恢复原有的混凝土结构强度，加强了工程使用年限。实际中，有些裂缝所处环境不仅潮湿，并且环境中可能对混凝度存在腐蚀作用。而现有常规环氧树脂固化胶脆性大，粘结性能在长期使用中逐步下降，导致再次漏水现象，并且常规环氧树脂固化胶通常不具有防腐功能。另一方面，由于石墨烯的分散问题，使得在防腐材料中的应用受阻，限于难以有效地而分散，石墨烯难以形成致密的连续防护膜，其防腐性能受到影响。但是剥离的石墨烯由于片层强烈的相互作用，石墨烯片层容易团聚在一起，致使有机溶剂或水中的溶解度有限，这就很大程度上限制了其应用。如何在不破坏石墨烯独特理化性能的基础上实现石墨烯于分散介质中的高效、稳定分散，一直是业界亟待解决的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种石墨烯柔性环氧防水防腐灌封浆料，获得一种兼具优良的防水防腐功效和柔韧性的混凝土灌封浆料，减少在使用过程中开裂，提高混凝土功能使用年限。本专利技术提供的石墨烯环氧防水防腐灌封浆料，包含A组分和B组分，所述A组分由以下质量份的组分组成，E-44、E-51、E-54其中的一种或几种40-70份，卡德莱公司的NC-513、丁基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、C12-C14醇缩水甘油醚中的一种或者几种5-40份，新戊二醇缩水甘油醚、己二醇缩水甘油醚、二乙二醇缩水甘油醚中的一种或者几种15-35份；石墨烯防腐材料1-20份；所述B组由固化剂和附着力促进剂组成。进一步地，所述B组分由以下质量份的组分组成：卡德莱公司的NC-540、NC-558、LITE2002、NX-2003D中一种或几种30-60份，卡德莱公司的NX-519840-70份，K54促进剂2-5份，附着力促进剂0.5-3份。进一步地，所述附着力剂为德国毕克化学公司生产的BYK-4511、BYK-4513和毕克化学1121中一种或者几种。进一步地，所述灌封浆料的A、B组分的使用配合质量比为1:(1-1.5)。进一步地，所述石墨烯防腐材料为石墨烯分散液。进一步地，所述石墨烯分散液为石墨烯异丙醇分散液。优选地，所述分散液是在氧化石墨烯分散液中加入还原剂、分散剂形成分散液。进一步地，石墨烯分散液的固含量为10～15％，厚度在0.5～3.0nm，微片直径0.5-3μm左右，层数:1-3层，是分散均匀稳定的石墨烯分散液。进一步地，所述石墨烯防腐材料是石墨烯纳米粉末与微孔玻璃珠的混合物。优选地，所述石墨烯与微孔玻璃珠的的混合比例为1：(1-2)。优选地，所述微孔玻璃珠的直径为10-100um，其表面分布有若干盲孔。石墨烯以分散液或与玻璃珠混合的形式，有助于将石墨烯充分与其他组分混合均匀，从而更好地发挥石墨烯的防腐性能，提高材料柔性，在长期使用过程中保持粘接性和柔韧性，避免脆段开裂，拾取封堵和防腐效果。本专利技术提供的上述石墨烯柔性环氧防水防腐灌封浆料的制备方法，包括以下步骤：按照A组分配方，将各种环氧树脂、液体石墨烯依次加入到反应釜中，搅拌均匀得到A组分；按照B组分配方，将各种固化剂和附着力促进剂依次加入反应釜中，搅拌均匀得到B组分。本专利技术提供的所述灌封浆料，使用时候将A、B组分的按照质量比1:(1-1.5)混合搅拌均匀后熟化20分钟即可施工。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术提供了一种新的兼具优良的防水性能和防腐性能的混凝土灌封浆料，对于裂缝所处环境潮湿，并且环境中可能对混凝土存在腐蚀的情况下，更有效地防水和防腐。2.本专利技术提供的灌封浆料，通过对环氧树脂、促进剂等组分的具体选型和搭配组合，得到的产品具有较好的抗压强度、拉伸剪切强度和抗拉强度，同时具有较好的粘接强度，在长期使用过程中保持粘接性和柔韧性，避免脆段开裂，拾取封堵和防腐效果。3.本专利技术提供的灌封浆料组成简单，制备容易，组分均为现有市售商品，获取容易，成本低。4.本专利技术方法通过将石墨烯制备成石墨烯分散液或与玻璃珠混合的形式，有助于将石墨烯充分与其他组分混合均匀，克服石墨烯容易团聚的问题，从而更好地发挥石墨烯的防腐性能和提高材料柔性，在长期使用过程中保持粘接性和柔韧性，避免脆段开裂，拾取封堵和防腐效果。具体实施方式下面通过具体实施方式对本专利技术所述灌封浆料做进一步说。以下仅为本专利技术的实施例，并非因此限制本专利技术的专利范围。以下实施例中，所述石墨烯分散液通过以下方法制备：(1)将Hummers法制得的氧化石墨烯分散到异丙醇中，搅拌、超声、离心分离得到氧化石墨烯分散液；(2)将氧化石墨烯分散液加入到高压喷罐中，加压将氧化石墨烯分散液喷入液氮容器中，在零下80℃进行速冻处理，得氧化石墨烯分散液速冻产物；(3)将上述氧化石墨烯分散液速冻产物加入到装有异丙醇的反应釜中，使体系自然升至室温；(4)在室温下，向上述体系加入酸度调节剂乙酸调节pH为4.00—11.00；(5)向上述体系加入还原剂抗坏血酸，氧化石墨烯和还原剂的质量比为1:2—5:1，升温至60—70℃反应8—14小时，进行固液分离，得固体物料；(6)将上述固体物料加入溶剂C异丙醇，利用超声清洗机洗涤、离心机分离，得到石墨烯分散液。实施例1石墨烯环氧防水防腐灌封浆料，包含A组分和B组分，A、B组分的使用配合质量比为1:1。所述A组分由以下质量份的组分组成，石墨烯分散液的固含量为10％，厚度在0.5～3.0nm，微片直径0.5-3μm左右，层数:1-3层，是分散均匀稳定的石墨烯分散液。所述B组分由以下质量份的组分组成：实施例2石墨烯环氧防水防腐灌封浆料，包含A组分和B组分，A、B组分的使用配合质量比为1:1.5。所述A组分由以下质量份的组分组成，所述石墨烯分散液为石墨烯异丙醇分散液。优选地，所述分散液是在氧化石墨烯分散液中加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.石墨烯环氧防水防腐灌封浆料，其特征在于，包含A组分和B组分，所述A组分由以下质量份的组分组成，E‑44、E‑51、E‑54其中的一种或几种                           40‑70份，卡德莱公司的NC‑513、丁基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、C12‑C14醇缩水甘油醚中的一种或者几种                                                  5‑40份，新戊二醇缩水甘油醚、己二醇缩水甘油醚、二乙二醇缩水甘油醚中的一种或者几种                                                         15‑35份；石墨烯防腐材料                                           1‑20份；所述B组由固化剂和附着力促进剂组成。

【技术特征摘要】
1.石墨烯环氧防水防腐灌封浆料，其特征在于，包含A组分和B组分，所述A组分由以下质量份的组分组成，E-44、E-51、E-54其中的一种或几种40-70份，卡德莱公司的NC-513、丁基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、C12-C14醇缩水甘油醚中的一种或者几种5-40份，新戊二醇缩水甘油醚、己二醇缩水甘油醚、二乙二醇缩水甘油醚中的一种或者几种15-35份；石墨烯防腐材料1-20份；所述B组由固化剂和附着力促进剂组成。2.根据权利要求1所述灌封浆料，其特征在于，所述B组分由以下质量份的组分组成：卡德莱公司的NC-540、NC-558、LITE2002、NX-2003D中一种或几种30-60份，卡德莱公司的NX-519840-70份，K54促进剂2-5份，附着力促进剂0.5-3份。3.根据权利要求2所述灌封浆料，其特征在于，所述附着力剂为德国毕克化学公司生产的BYK-4511、BYK-4513和毕克化学1121中一种或者几种。4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述灌封浆料，其特征在于，所述灌封浆料的A、B组分的使用配合质量比为1:(1-1.5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆晓彬，杜勇，
申请(专利权)人：四川蜀羊防水材料有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51