【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑材料，尤其涉及一种板材渗透纳米硬化剂及其制备方法。
技术介绍
1、混凝土作为一种广泛使用的建筑板材，在现代建筑工程技术中发挥着巨大的作用。然而，由于基面材料质量原因、混凝土配合比、施工操作、养护不到位等问题，常会出现风化、起尘、起砂、起皮、硬度低等现象，严重影响结构强度及使用寿命。
2、现有技术中常用硬化剂对混凝土等建筑板材的表面进行渗透加固处理，以改善混凝土等建筑板材起灰起砂问题，提高基面耐磨度和硬度。目前市场上的渗透硬化剂主要分为有机和无机，其中有机类主要以有机硅醇、高分子类树脂为主，能快速改善和提升混凝土硬度、耐磨性等性能，但其水溶性差，耐久性不佳，使用寿命较短；无机类以硅酸盐类为主，这类硬化剂通常性质稳定，价格较低，无毒无害，使用寿命长，且不含可挥发性的有机物质，对环境影响小；但其渗透性较差，不能充分完成固化反应，且固化层强度较低，容易受到外界环境的损害。因此，研究一种稳定性好，能够快速增硬的板材渗透纳米硬化剂，具有重要的意义。
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术提供一种板材渗透纳米硬化剂及其制备方法，具有较强的渗透性能，有效改善原来疏散的结构，提高混凝土类建筑板材表面密实度、表面强度和耐久性。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案是：
3、第一方面，本专利技术提供一种板材渗透纳米硬化剂，包括如下质量百分比的各组分：
4、甲基硅酸钾18.0％～18.5％、甲基硅酸钠48.0％～48.5％、醇胺改
5、其中，所述醇胺包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甘醇胺、二乙醇单异丙醇胺、三异丙醇胺、n-甲基二乙醇胺、n-乙基乙醇胺、n-甲基乙醇胺、n-正丁基乙醇胺或n-叔丁基乙醇胺中的至少一种；所述醇胺和石墨烯的质量比为1：0.1～0.3。
6、本专利技术添加有醇胺改性石墨烯，改性后的石墨烯分散稳定性增加，可均匀分散在溶液中，在水化时形成更为致密均匀的结构；同时石墨烯片层负载的醇胺可促进甲基硅酸钾和甲基硅酸钠形成硅酸盐凝胶，还能促进其与混凝土中的游离钙反应生成水化硅酸钙，在混凝土内部生成有效的有机无机杂化连接而形成的网络结构，互溶性、渗透性更优，将混凝土中连通的毛细管通道堵住，填充了混凝土孔隙，增加了密实度，一方面提高了混凝土的抗渗性能，另一方面也提高了混凝土的抗压强度等基本力学性能。
7、本专利技术添加有甲基硅酸钾和甲基硅酸钠，可缓慢水解生成网络状大分子结构的sio2，与纳米al2o3溶胶共同渗透填充密实基材孔隙，并在基材中形成有机无机复合网络状骨架结构，协同增强增硬，有利于建筑板材表面性能的持久性及整体结构的稳固；同时，还能够在混凝土类建材表面形成一层硅胶薄膜，使得空气中的大部分水分无法聚集在基材表面，从而起到防滑、抗渗、防潮、固砂的作用。
8、可选的，所述石墨烯为中位粒径≤1μm、比表面积≥500m2/g、厚度≤3nm的片层石墨烯。
9、可选的，所述醇胺为质量比为1：0.8：1.2的三乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺和三异丙醇胺的混合物。
10、本专利技术以三乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺和三异丙醇胺对石墨烯进行改性，有效改善石墨烯的分散性，且特定的醇胺能够在水化过程中共同起作用，有利于各组分的渗透，加强形成的凝胶网络。
11、可选的，所述醇胺改性石墨烯的制备方法包括如下步骤：将石墨烯溶于去离子水中，超声分散后加入醇胺，于80℃～85℃条件下回流反应4h～6h，然后将反应产物透析处理到中性，冷冻干燥，得到所述醇胺改性石墨烯。
12、可选的，所述纳米al2o3溶胶的固含量15％～35％，粒径为10nm～30nm。
13、优选的纳米al2o3溶胶颗粒粒径和固含量，使其在使用时能交错分布混凝土孔隙中，充分填充并密实孔洞。
14、可选的，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇2000中的至少一种。
15、优选的表面活性剂，能够降低界面的表面张力，促进材料的渗透；此外，还能起到分散的作用，阻碍硅酸钠胶体粒子的团聚，使得硅酸钠保持以纳米级别的尺寸，有利于材料在混凝土中的渗透。
16、可选的，所述甲基硅酸钾的固含量为40％。
17、可选的，所述甲基硅酸钠的固含量为40％。
18、第二方面，本专利技术还提供一种上述板材渗透纳米硬化剂的制备方法，包括如下步骤：
19、按配方量称取各组分，将甲基硅酸钾和甲基硅酸钠混合均匀后，加入去离子水搅拌至均匀；然后加入醇胺改性石墨烯，超声处理，再加入纳米al2o3溶胶和表面活性剂，于第一搅拌条件下混合均匀，得到所述板材渗透纳米硬化剂。
20、可选的，所述超声处理的时间为15min～30min。
21、可选的，所述第一搅拌条件为：搅拌速度为500r/min～1000r/min，搅拌时间为10min～30min。
22、相对于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
23、本专利技术提供的板材渗透纳米硬化剂可用于石材、砖瓦、混凝土、水泥砂浆、珍珠岩、石膏及石膏板等建筑材料的表面处理，具有较强的渗透性能，有效改善原来疏散的结构，可充分填充基材的孔隙从而增加硬度和耐磨性等性能；同时，还能固定混凝土类建筑板材表面的氢氧化钙等产物，防止表面风化，提高混凝土类建筑板材表面密实度、表面强度、防渗性和耐久性，解决松散、起尘起砂、起皮的问题。
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1.一种板材渗透纳米硬化剂，其特征在于，包括如下质量百分比的各组分：
2.如权利要求1所述的板材渗透纳米硬化剂，其特征在于，所述石墨烯为中位粒径≤1μm、比表面积≥500m2/g、厚度≤3nm的片层石墨烯。
3.如权利要求1所述的板材渗透纳米硬化剂，其特征在于，所述醇胺为质量比为1：0.8：1.2的三乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺和三异丙醇胺的混合物。
4.如权利要求1-3任一项所述的板材渗透纳米硬化剂，其特征在于，所述醇胺改性石墨烯的制备方法包括如下步骤：
5.如权利要求1所述的板材渗透纳米硬化剂，其特征在于，所述纳米Al2O3溶胶的固含量15%~35%，粒径为10nm~30nm。
6.如权利要求1所述的板材渗透纳米硬化剂，其特征在于，如权利要求1所述的板材渗透纳米硬化剂，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇2000中的至少一种。
7.如权利要求1所述的板材渗透纳米硬化剂，其特征在于，所述甲基硅酸钾的固含量为40%；和/或
8.一种权利要求1-7任一
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述超声处理的时间为15min~30min。
10.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述第一搅拌条件为：搅拌速度为500r/min~1000r/min，搅拌时间为10min~30min。
...【技术特征摘要】
1.一种板材渗透纳米硬化剂，其特征在于，包括如下质量百分比的各组分：
2.如权利要求1所述的板材渗透纳米硬化剂，其特征在于，所述石墨烯为中位粒径≤1μm、比表面积≥500m2/g、厚度≤3nm的片层石墨烯。
3.如权利要求1所述的板材渗透纳米硬化剂，其特征在于，所述醇胺为质量比为1：0.8：1.2的三乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺和三异丙醇胺的混合物。
4.如权利要求1-3任一项所述的板材渗透纳米硬化剂，其特征在于，所述醇胺改性石墨烯的制备方法包括如下步骤：
5.如权利要求1所述的板材渗透纳米硬化剂，其特征在于，所述纳米al2o3溶胶的固含量15%~35%，粒径为10nm~30nm。
6.如权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴坤铭，
申请(专利权)人：深圳市盛世实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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