一种改性纳米防护剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种改性纳米防护剂及其制备方法和应用，主要用于混凝土表面防护和功能化改性。该改性纳米防护剂包括一改性纳米杂化物，该改性纳米杂化物包括稳固剂、润滑剂、乳化剂和流变控制剂，乳化剂用于使改性纳米杂化物中的各物质混合均匀，增强了改性纳米防护剂自身的稳定性，润滑剂有助于获得高表观品质的混凝土，流变控制剂用于控制表面施工。还包括纳米增强剂，且稳固剂用于使纳米增强剂与基础水泥稳定固化，从而使混凝土表面具有长期功能性。本发明专利技术的改性纳米防护剂稳定性好，其在混凝土浇筑时作为防护材料使用，具有防护效果好，用量少的优点。用量少的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种改性纳米防护剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及建筑材料领域，具体涉及一种改性纳米防护剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]混凝土表面是结构外观的承载部分，同时表面也是结构抵御外界侵蚀的第一道防线。因此，增强混凝土表面抵抗外界侵蚀能力、提高混凝土表观质量可实现混凝土的高性能化，能优化混凝土表面的多功能结构特征，对降低材料成本作用显著。
[0003]混凝土表面质量不仅关乎美观性，且对结构整体耐久性指标影响最关键，目前，人们通过测试混凝土结构的氯离子扩散系数来间接评价混凝土的耐蚀性和耐久性。现有技术中，为提高混凝土表面抗介质耐蚀性和耐久性，通常在浇筑完成后的混凝土表面喷涂抗侵蚀材料，常用的抗侵蚀材料有无机结晶性防水材料和有机憎水材料，这种处理方式在一定程度上能提高表层混凝土抗侵蚀性，但处理剂本身性能劣化、处理剂与混凝土界面问题等难以有效解决，表观质量仍有待提高。特别是由于材料组成细化、养护不到位、水化温升等因素引起混凝土收缩、开裂，这一类问题在混凝土表面更突出。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个目的是解决现有技术的抗侵蚀材料喷涂于混凝土结构表面后，其自身性能容易劣化，从而导致混凝土结构表面失效的问题，并提供一种改性纳米防护剂及其制备方法和应用。
[0005]为了实现本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种改性纳米防护剂，所述改性纳米防护剂包括一改性纳米杂化物，所述改性纳米杂化物包括稳固剂、润滑剂、乳化剂和流变控制剂；其中，所述稳固剂、所述润滑剂、所述乳化剂和所述流变控制剂的质量比为(2～5)：(20～60)：(5～10)：(1～3)。
[0006]优选的是，所述改性纳米防护剂还包括纳米增强剂，所述改性纳米杂化物与所述纳米增强剂的质量比为(28～78)：(2～16)；所述纳米增强剂为纳米氧化钛、纳米氧化铝或纳米氧化铁中的一种。
[0007]优选的是，所述稳固剂为正硅酸乙酯。
[0008]优选的是，所述润滑剂为植物油或矿物油中的一种。
[0009]优选的是，所述流变控制剂为聚羧酸盐或氨基磺酸盐减水剂中的一种。
[0010]优选的是，所述乳化剂为司盘40、吐温80和烷基酚聚氧乙烯醚的混合物；所述司盘40、所述吐温80和所述烷基酚聚氧乙烯醚的质量比为2:2:1。
[0011]优选的是，所述乳化剂为司盘80、吐温40和十二烷基苯磺酸钠的混合物；所述司盘80、所述吐温40和所述十二烷基苯磺酸钠的质量比为1:1:1。
[0012]优选的是，一种改性纳米防护剂的制备方法，包括如下步骤：
[0013]步骤一、将稳固剂、润滑剂与乳化剂混溶得到助溶液，将所述助溶液与流变控制剂混合得到改性纳米杂化溶液，在所述改性纳米杂化溶液中加入盐酸，搅拌2～4小时，得到pH
值为4～6的改性纳米杂化物；
[0014]步骤二、将饱和氢氧化钙溶液与步骤一中的改性纳米杂化物混合，搅拌2～4小时，得到pH值为7的改性纳米防护剂。
[0015]优选的是，一种改性纳米防护剂的制备方法，包括如下步骤：
[0016]步骤一、将稳固剂、润滑剂与乳化剂混溶得到助溶液，将所述助溶液与流变控制剂混合得到改性纳米杂化溶液，在所述改性纳米杂化溶液中加入盐酸，搅拌2～4小时，得到pH值为4～6的改性纳米杂化物；
[0017]步骤二、将步骤一中的改性纳米杂化物与纳米增强剂混合得到改性纳米增强溶液，将所述改性纳米增强溶液置于40～70℃温度下搅拌0.5～1h得到改性纳米增强物；
[0018]步骤三、将饱和氢氧化钙溶液与步骤二中的改性纳米增强物混合，搅拌2～4小时，得到pH值为7的改性纳米防护剂。
[0019]优选的是，混凝土浇筑前，将制备的改性纳米防护剂均匀喷涂于混凝土模板内周壁上；其中，所述改性纳米防护剂的涂抹量为20～30g/m2。
[0020]本专利技术至少包括以下有益效果：
[0021]1、本专利技术通过浇筑前在混凝土模板上喷涂改性纳米防护剂，使得改性纳米防护剂与未固化的基础水泥混合杂化，凝固后使得混凝土表面得到改性和增强，可获得表观品质好的耐侵蚀混凝土表面。本专利技术的改性纳米防护剂包括一改性纳米杂化物，该改性纳米杂化物包括稳固剂、润滑剂、乳化剂和流变控制剂，乳化剂用于使改性纳米杂化物中的各物质混合均匀，增强了改性纳米防护剂自身的稳定性，润滑剂有助于获得表观品质好的混凝土表面，流变控制剂用于控制混凝土材料表面施工。此外，该改性纳米防护剂还包括纳米增强剂，且稳固剂用于使纳米增强剂与基础水泥稳定固化，从而使混凝土表面具有长期功能性。本专利技术的改性纳米防护剂稳定性好，其在混凝土浇筑时作为防护材料使用，具有防护效果好，用量少的优点。
[0022]2、本专利技术制备了功能纳米防护剂，创新性地将纳米材料的作用发挥于混凝土结构表面上。该专利技术不仅创造性解决纳米材料在水泥混凝土中应用关键的价格和分散问题，并且通过加入纳米增强材料，使混凝土结构具有光催化和电磁屏蔽功能，进一步提高了混凝土高耐久及功能性，开辟了纳米技术在水泥基材料中的经济、有效应用现实途径，有效克服了现有纳米材料在混凝土结构应用的卡脖子难题，为其工程应用提供切实可行的材料和简易施工方法。
[0023]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
[0024]下面对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0025]本专利技术提供了一种改性纳米防护剂及其制备方法和应用，所述改性纳米防护剂包括一改性纳米杂化物，该改性纳米杂化物包括稳固剂、润滑剂、乳化剂和流变控制剂。其中，稳固剂为正硅酸乙酯，润滑剂为植物油或矿物油中的一种，流变控制剂为聚羧酸盐或氨基磺酸盐减水剂中的一种，乳化剂为司盘40、吐温80和烷基酚聚氧乙烯醚的混合物或乳化剂
为司盘80、吐温40和十二烷基苯磺酸钠的混合物。该改性纳米防护剂还包括纳米增强剂，纳米增强剂为纳米氧化钛、纳米氧化铝或纳米氧化铁中的一种。
[0026]该改性纳米防护剂的制备方法A包括如下步骤：
[0027]步骤一、将稳固剂、润滑剂与乳化剂混溶得到助溶液，将助溶液与流变控制剂混合得到改性纳米杂化溶液，在改性纳米杂化溶液中加入盐酸，搅拌2～4小时，得到pH值为4～6的改性纳米杂化物；
[0028]步骤二、将饱和氢氧化钙溶液与步骤一中的改性纳米杂化物混合，搅拌2～4小时，得到pH值为7的改性纳米防护剂。
[0029]该改性纳米防护剂的制备方法B包括如下步骤：
[0030]步骤一、将稳固剂、润滑剂与乳化剂混溶得到助溶液，将助溶液与流变控制剂混合得到改性纳米杂化溶液，在改性纳米杂化溶液中加入盐酸，搅拌2～4小时，得到pH值为4～6的改性纳米杂化物；
[0031]步骤二、将步骤一中的改性纳米杂化物与纳米增强剂混合得到改性纳米增强溶液，将改性纳米增强溶液置于40～70℃温度下搅拌0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性纳米防护剂，其特征在于，所述改性纳米防护剂包括一改性纳米杂化物，所述改性纳米杂化物包括稳固剂、润滑剂、乳化剂和流变控制剂；其中，所述稳固剂、润滑剂、乳化剂和流变控制剂的质量比为(0～5)：(20～60)：(5～10)：(1～3)。2.如权利要求1所述的改性纳米防护剂，其特征在于，所述改性纳米防护剂还包括纳米增强剂，所述改性纳米杂化物与所述纳米增强剂的质量比为(28～78)：(2～16)；所述纳米增强剂为纳米氧化钛、纳米氧化铝或纳米氧化铁中的一种。3.如权利要求1或2所述的改性纳米防护剂，其特征在于，所述稳固剂为正硅酸乙酯。4.如权利要求3所述的改性纳米防护剂，其特征在于，所述润滑剂为植物油或矿物油中的一种。5.如权利要求4所述的改性纳米防护剂，其特征在于，所述流变控制剂为聚羧酸盐或氨基磺酸盐减水剂中的一种。6.如权利要求5所述的改性纳米防护剂，其特征在于，所述乳化剂为司盘40、吐温80和烷基酚聚氧乙烯醚的混合物；所述司盘40、所述吐温80和所述烷基酚聚氧乙烯醚的质量比为2:2:1。7.如权利要求5所述的改性纳米防护剂，其特征在于，所述乳化剂为司盘80、吐温40和十二烷基苯磺酸钠的混合物；所述司盘80、所述吐温40和所述十二烷基苯磺酸钠的质量比为...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯鹏坤，穆罕穆德，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：