一种碳纳米管/碳纳米纤维的分散方法技术

一种碳纳米管/碳纳米纤维的分散方法，它涉及一种分散方法。本发明专利技术解决了表面处理方法分散碳纳米管/纳米纤维在混凝土中损害碳纳米管/纳米纤维的结构与物理性能，采用分散剂的方法影响混凝土水化和力学性能的问题。分散方法如下：将减水剂溶于水中，加入碳纳米管或碳纳米纤维，然后采用超声水槽进行超声分散，即得碳纳米管/碳纳米纤维的分散液。本方法具有工艺简单(不需要掺加额外的碳纳米管/碳纳米纤维分散剂)、与混凝土材料相容性好，不损害混凝土性能，还可以提高混凝土的流动性、强度、耐久性，具有混凝土造价低、施工进度快的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种分散方法。
技术介绍
碳纳米管/碳纳米纤维是一种具有独特结构，优异力、电、热和磁学等物理特性， 以及良好化学和热学稳定性的轻质纳米级纤维增强材料。其与混凝土复合，可极大改善混凝土的力学和耐久性能。此外，碳纳米管/纳米纤维可赋予混凝土导电、导热、电磁、力敏、 温敏等功能特性。碳纳米管/纳米纤维对混凝土上述性能的改善基于碳纳米管/纳米纤维在混凝土内部的均勻分散。但碳纳米管/纳米纤维由于具有高的比表面积易于团聚而难于在混凝土内部得到良好的分散。通常用于碳纳米管/纳米纤维在混凝土中的分散方法是采用表面处理或应用碳纳米管/纳米纤维分散剂，表面处理会损伤碳纳米管/纳米纤维的结构并导致碳纳米管/纳米纤维的物理性能退化，采用分散剂的方法分散主要采用十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和甲基纤维素等表面活性剂，这些表面活性剂的缺点是具有明显的引气作用，这将明显减低混凝土材料的力学性能，另外，这些表面活性剂会影响混凝土材料的水化过程。
技术实现思路
本专利技术目的是为了解决表面处理方法分散碳纳米管/纳米纤维在混凝土中损害碳纳米管/纳米纤维的结构与物理性能，采用分散剂的方法影响混凝土水化和力学性能的问题，提供了。如下将减水剂溶于水中，加入碳纳米管或碳纳米纤维，然后采用超声水槽进行超声分散0. 5 3小时，即得碳纳米管/碳纳米纤维的分散液；其中减水剂与碳纳米管(或者碳纳米纤维)的重量比为0. 05 10 1 ；所述减水剂是聚羧酸系高效减水剂；所述碳纳米管是单壁碳纳米管或多壁碳纳米管。本专利技术的碳纳米管/碳纳米纤维分散方法是采用混凝土减水剂来分散碳纳米管/ 碳纳米纤维。由于减水剂为混凝土材料的组成材料之一，而且其可以对水泥粒子和碳纳米管/碳纳米纤维实现双重分散，所以本方法具有工艺简单(不需要掺加额外的碳纳米管/ 碳纳米纤维分散剂)、与混凝土材料相容性好，不损害混凝土性能，还可以提高混凝土的流动性、强度、耐久性，具有混凝土造价低、施工进度快的优点。附图说明图1是具体实施方式四中碳纳米管在混凝土中的分散图；图2是具体实施方式六中碳纳米纤维在混凝土中的分散图。具体实施例方式本专利技术技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。具体实施方式一本实施方式中如下将减水剂溶于水中，加入碳纳米管或碳纳米纤维，然后采用超声水槽进行超声分散0. 5 3小时，即得碳纳米管/碳纳米纤维的分散液；其中减水剂与碳纳米管或碳纳米纤维的重量比为 0.05 10 1。具体实施方式二 本实施方式与具体实施方式一不同的是所述减水剂是聚羧酸系高效减水剂。其它与具体实施方式一相同。具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一不同的是所述碳纳米管是单壁碳纳米管或多壁碳纳米管。其它与具体实施方式一相同。具体实施方式四本实施方式中混凝土的制备方法如下将聚羧酸系高效减水剂溶于水中，加入碳纳米管，然后采用超声水槽进行超声分散2小时，即得碳纳米管的分散液，然后将水泥加入到碳纳米管的分散液中，得到混凝土 ；其中碳纳米管的掺量为水泥重量的0. 1%，聚羧酸系高效减水剂的掺量为水泥重量的0. 4%。具体实施方式五本实施方式中混凝土的制备方法如下将聚羧酸系高效减水剂溶于水中，加入碳纳米管，然后采用超声水槽进行超声分散2小时，即得碳纳米管的分散液，然后将水泥加入到碳纳米管的分散液中，得到混凝土 ；其中碳纳米管的掺量为水泥重量的2%，聚羧酸系高效减水剂的掺量为水泥重量的1%。测试具体实施方式四和具体实施方式五所得的混凝土试样的相对标准差，相对标准差低于5%，说明碳纳米管在水泥中得到良好的分散。具体实施方式六本实施方式中混凝土的制备方法如下将聚羧酸系高效减水剂溶于水中，加入碳纳米纤维，然后采用超声水槽进行超声分散2小时，即得碳纳米纤维的分散液，然后将水泥加入到碳纳米纤维的分散液中，得到混凝土 ；其中碳纳米纤维的掺量为水泥重量的0. 5%，聚羧酸系高效减水剂的掺量为水泥重量的0. 6%。具体实施方式七本实施方式中混凝土的制备方法如下将聚羧酸系高效减水剂溶于水中，加入碳纳米纤维，然后采用超声水槽进行超声分散3小时，即得碳纳米纤维的分散液，然后将水泥加入到碳纳米纤维的分散液中，得到混凝土 ；其中碳纳米纤维的掺量为水泥重量的1. 5%，聚羧酸系高效减水剂的掺量为水泥重量的0. 8%。测试具体实施方式六和具体实施方式七所得的混凝土试样的相对标准差，相对标准差低于5%，说明碳纳米纤维在水泥中得到良好的分散。具体实施方式八本实施方式中混凝土的制备方法如下将水泥重量的十二烷基苯磺酸钠(一种高效的纳米管分散剂)和水泥重量0. 的碳纳米管混合分散得分散液，然后加入水泥，即得混凝土。具体实施方式九本实施方式中混凝土的制备方法如下将聚羧酸系高效减水剂溶于水中，加入碳纳米管，然后采用超声水槽进行超声分散2小时，即得碳纳米管的分散液，然后将水泥加入到碳纳米管的分散液中，得到混凝土 ；其中碳纳米管的掺量为水泥重量的0. 1%，聚羧酸系高效减水剂的掺量为水泥重量的1%。采用具体实施方式八和本实施方式的两种方法得到的分散液用于制备混凝土，掺加的十二烷基苯磺酸钠水泥材料(具体实施方式八制备的混凝土)缓凝作用明显，而掺加的减水剂水泥材料(本实施方式制备的混凝土)没有缓凝，后者的密度为前者的1. 3倍左右，强度为前者的10倍左右。具体实施方式十本实施方式中如下将减水剂溶于水中，加入碳纳米管或碳纳米纤维，然后采用超声水槽进行超声分散1 2. 5小时，即得碳纳米管/碳纳米纤维的分散液；其中减水剂与碳纳米管或碳纳米纤维的重量比为1 9 1。具体实施方式十一本实施方式中如下 将减水剂溶于水中，加入碳纳米管或碳纳米纤维，然后采用超声水槽进行超声分散1. 5 2 小时，即得碳纳米管/碳纳米纤维的分散液；其中减水剂与碳纳米管或碳纳米纤维的重量比为1. 5 8. 5 1。具体实施方式十二 本实施方式中如下 将减水剂溶于水中，加入碳纳米管或碳纳米纤维，然后采用超声水槽进行超声分散1小时， 即得碳纳米管/碳纳米纤维的分散液；其中减水剂与碳纳米管或碳纳米纤维的重量比为 2 8 1。具体实施方式十三本实施方式中如下 将减水剂溶于水中，加入碳纳米管或碳纳米纤维，然后采用超声水槽进行超声分散0. 5小时，即得碳纳米管/碳纳米纤维的分散液；其中减水剂与碳纳米管或碳纳米纤维的重量比为 2. 5 7. 5 1。具体实施方式十四本实施方式中如下 将减水剂溶于水中，加入碳纳米管或碳纳米纤维，然后采用超声水槽进行超声分散0. 8小时，即得碳纳米管/碳纳米纤维的分散液；其中减水剂与碳纳米管或碳纳米纤维的重量比为3 7 1。具体实施方式十五本实施方式中如下 将减水剂溶于水中，加入碳纳米管或碳纳米纤维，然后采用超声水槽进行超声分散0. 9小时，即得碳纳米管/碳纳米纤维的分散液；其中减水剂与碳纳米管或碳纳米纤维的重量比为 5 I。具体实施方式十六本实施方式中如下 将减水剂溶于水中，加入碳纳米管或碳纳米纤维，然后采用超声水槽进行超声分散0. 5小时，即得碳纳米管/碳纳米纤维的分散液；其中减水剂与碳纳米管或碳纳米纤维的重量比为 0. 05 1。具体实施方式十七本实施方式中如下 将减水剂溶于水中，加入碳纳米管或碳纳米纤维，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种碳纳米管／碳纳米纤维的分散方法，其特征在于一种碳纳米管／碳纳米纤维的分散方法如下：将减水剂溶于水中，加入碳纳米管或碳纳米纤维，然后采用超声水槽进行超声分散０．５～３小时，即得碳纳米管／碳纳米纤维的分散液；其中减水剂与碳纳米管或碳纳米纤维的重量比为０．０５～１０∶１。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩宝国，余逊，欧进萍，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93