一種納米改性矽烷、矽氧烷防水劑及其製備方法
2023-05-07 19:27:06 1
一種納米改性矽烷、矽氧烷防水劑及其製備方法
【專利摘要】本發明涉及領域為混凝土結構防護，主要是混凝土表面防水、防腐蝕保護的納米改性矽烷、矽氧烷防水劑及其製備方法。該方法是：步驟一，將石墨烯溶解在小分子醇類、酯類溶劑中，通過超聲波分散30~60min，形成均勻分散的石墨烯分散液；步驟二，將異辛基三乙氧基矽烷和異丁基三乙氧基矽烷與酯類小分子溶劑按照一定比例，通過機械攪拌15~45min混合均勻，得到有機矽分散液；步驟三，將石墨烯分散液和有機矽分散體按照1：3~1：10的比例，在機械攪拌條件下分散均勻，得到納米改性矽烷、矽氧烷防水劑。
【專利說明】一種納米改性矽烷、矽氧烷防水劑及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及領域為混凝土結構防護，主要是混凝土表面防水、防腐蝕保護的納米改性矽烷、矽氧烷防水劑及其製備方法。
【背景技術】
[0002]通常，矽烷和矽氧烷可以通過在混凝土表面塗覆後，形成規整排列的分子結構，從而使混凝土表面具有較強的憎水作用。由於水無法在混凝土表面鋪展，因此塗覆後的混凝土吸水率大大降低，水中溶解的腐蝕性離子也不能隨液態水進入混凝土內部。因此採用有機矽塗覆的方法是一項有效的混凝土保護方法。
[0003]然而，由於環境大氣中存在二氧化碳、二氧化硫等酸性腐蝕氣體，混凝土結構表面的防水結構並不能阻止酸性氣體與混凝土基面接觸後，與混凝土表面發生反應造成的腐蝕。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提出一種納米改性矽烷、矽氧烷防水劑的製備方法:
步驟一，將石墨烯溶解在小分子醇類、酯類溶劑中，通過超聲波分散3(T60min，形成均勻分散的石墨烯分散液；
步驟二，將異辛基三乙氧基矽烷和異丁基三乙氧基矽烷與酯類小分子溶劑按照一定比例，通過機械攪拌15~45min混合均勻,得到有機娃分散液；
步驟三，將石墨烯分散液和有機矽分散體按照1:3~1:10的比例，在機械攪拌條件下分散均勻，得到納米改性矽烷、矽氧烷防水劑。
[0005]上述步驟一製備混合液石墨烯分散液時，小分子醇類為乙醇、正丁醇等小分子醇類，溶液的配方為醇類:石墨烯材料重量比為97: 3。
[0006]上述步驟二製備混合液有機矽分散液時，小分子醇類為乙醇、正丁醇等小分子醇類，所用的酯類為醋酸丁酯和醋酸乙酯等小分子酯類:
酯類溶劑:醇類溶劑:異羊基二乙氧基矽烷:異丁基二乙氧基矽烷=10 一30:50一70:8—12:4—8。
[0007]本發明在溶劑型有機矽防水劑的基礎上，加入具有片層結構的石墨烯、氧化石墨稀和官能化石墨稀。在塗覆後，片層結構會隨著有機娃防水劑中溶劑的滲透，沉積在混凝土表面上和孔隙中，由於其為0.8nm厚的片層結構，表面積大，表面能高，可以高效的附著在混凝土表面，石墨烯片層為惰性，不能被大氣中的汙染物腐蝕，可以有效阻隔腐蝕性氣體和混凝土表面接觸。
【具體實施方式】
[0008]本發明納米改性矽烷、矽氧烷防水劑的製備方法:
步驟一，將石墨烯溶解在小分子醇類、酯類溶劑中，通過超聲波分散3(T60min，形成均勻分散的石墨烯分散液；
步驟二，將異辛基三乙氧基矽烷和異丁基三乙氧基矽烷與酯類小分子溶劑按照一定比例，通過機械攪拌15~45min混合均勻,得到有機娃分散液；
步驟三，將石墨烯分散液和有機矽分散體按照1:3~1:10的比例，在機械攪拌條件下分散均勻，得到納米改性矽烷、矽氧烷防水劑。
[0009]製備混合液石墨烯分散液時，小分子醇類為乙醇、正丁醇等小分子醇類，溶液的配方為醇類:石墨烯材料重量比為97: 3。
[0010]製備混合液有機矽分散體時，小分子醇類為乙醇、正丁醇等小分子醇類，所用的酯類為醋酸丁酯和醋酸乙酯等小分子酯類: 酯類溶劑:醇類溶劑:異羊基二乙氧基矽烷:異丁基二乙氧基矽烷=10 一30:50一70:8—12:4—8。
[0011]實施例1:
按照重量比，將97份乙醇中，加入3份氧化石墨烯，在超聲波儀中，分散45min，得到黃褐色或者黑色石墨烯分散液；
按照重量比，將30份醋酸丁酯和50份乙醇中，加入12份異辛基三乙氧基矽烷和8份異丁基三乙氧基矽烷，機械攪拌1000r/min條件下,分散30min,得到無色透明有機娃分散液；
將石墨烯分散液和有機矽分散液按照重量比1: 9，採用機械攪拌800r/min分散30min,得到本發明納米改性矽烷、矽氧烷防水劑。
[0012]混凝土表面塗刷後，耐酸性鹽霧試驗，72h後表面不發生破壞。
[0013]實施例2:
按照重量比，將97份乙醇中，加入3份氧化石墨烯，在超聲波儀中，分散45min，得到黃褐色或者黑色石墨烯分散液；
按照重量比，將20份醋酸丁酯和68份乙醇中，加入8份異辛基三乙氧基矽烷和4份異丁基三乙氧基矽烷,機械攪拌1000r/min條件下,分散30min,得到無色透明有機娃分散液；將石墨烯分散液和有機矽分散液按照重量比1: 9，採用機械攪拌800r/min分散30min,得到本發明納米改性矽烷、矽氧烷防水劑。
[0014]混凝土表面塗刷後，耐酸性鹽霧試驗，72h後表面不發生破壞。
[0015]實施例3:
按照重量比，將97份正丁醇中，加入3份氧化石墨烯，在超聲波儀中，分散45min，得到黃褐色或者黑色石墨烯分散液；
按照重量比，將20份醋酸乙酯和68份正丁醇中，加入8份異辛基三乙氧基矽烷和4份異丁基三乙氧基矽烷，機械攪拌1000r/min條件下,分散30min,得到無色透明有機娃分散液；
將石墨烯分散液和有機矽分散液按照重量比1: 9，採用機械攪拌800r/min分散30min,得到本發明納米改性矽烷、矽氧烷防水劑。
[0016]混凝土表面塗刷後，耐酸性鹽霧試驗，72h後表面不發生破壞。
[0017]實施例4:
按照重量比，將97份正丁醇中，加入3份氧化石墨烯，在超聲波儀中，分散45min，得到黃褐色或者黑色石墨烯分散液；
按照重量比，將16份醋酸丁酯和68份正丁醇中，加入8份異辛基三乙氧基矽烷和8份異丁基三乙氧基矽烷，機械攪拌1000r/min條件下,分散30min,得到無色透明有機娃分散液；
將石墨烯分散液和有機矽分散液按照重量比1: 9，採用機械攪拌800r/min分散30min,得到本發明納米改性矽烷、矽氧烷防水劑。
[0018]混凝土表面塗刷後，耐酸性鹽霧試驗，72h後表面不發生破壞。
[0019]本發明採用具有片層結構的石墨烯及石墨烯改性材料作為混凝土表面防護的功能層；
本發明所用的石墨烯可以溶解於所選擇的特定的酯類和醇類溶劑中；
本發明所選用的醇類和酯類溶劑可以溶解功能性矽烷單體和石墨烯材料；
本發明用於混凝土表面保護的同時，基本不影響混凝土的外觀。
【權利要求】
1.一種納米改性矽烷、矽氧烷防水劑的製備方法: 步驟一，將石墨烯溶解在小分子醇類、酯類溶劑中，通過超聲波分散3(T60min，形成均勻分散的石墨烯分散液； 步驟二，將異辛基三乙氧基矽烷和異丁基三乙氧基矽烷與酯類小分子溶劑按照一定比例，通過機械攪拌15~45min混合均勻,得到有機娃分散液； 步驟三，將石墨烯分散液和有機矽分散體按照1:3~1:10的比例，在機械攪拌條件下分散均勻，得到納米改性矽烷、矽氧烷防水劑。
2.根據權利要求1所述的一種納米改性矽烷、矽氧烷防水劑的製備方法，其特徵在於，所述步驟一製備混合液石墨烯分散液時，小分子醇類為乙醇、正丁醇等小分子醇類，溶液的配方為醇類:石墨烯材料重量比為97: 3。
3.根據權利要求1所述的一種納米改性矽烷、矽氧烷防水劑的製備方法，其特徵在於，所述步驟二製備混合液有機矽分散液時，小分子醇類為乙醇、正丁醇等小分子醇類，所用的酯類為醋酸丁酯和醋酸乙酯等小分子酯類: 酯類溶劑:醇類溶劑:異羊基二乙氧基矽烷:異丁基二乙氧基矽烷=10 一30:50一.70:8—12:4—8。
4. 一種如權利要求1所述納米改性矽烷、矽氧烷防水劑製備方法得到的納米改性矽烷、矽氧烷防水劑。
【文檔編號】C04B41/49GK104177124SQ201310200399
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年5月27日 優先權日:2013年5月27日
【發明者】徐偉, 陳嘉林, 劉義興, 王偉坤 申請人:上海惠邦特種塗料有限公司