[發明專利]一種防塵耐沾污纖維增強水泥制品及制備方法

有效

• 申請號: 201711399811.3
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN107902975B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 熊吉如;王猛
• 申請（專利權）人: 南京倍立達新材料系統工程股份有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 鄧麗;王偉

1.一種防塵耐沾污纖維增強水泥制品，其特征在于，由碳納米管摻雜纖維增強水泥裝飾面層、纖維增強水泥結構層組成；所述的碳納米管摻雜纖維增強水泥裝飾面層由72.5-124份纖維增強水泥面層干粉砂漿、10.5-17.5份改性碳納米管預分散粉體、0.5-3份分散劑和10-30水制備而成；所述的纖維增強水泥面層干粉砂漿由30-50份水泥、30-50份砂、0.5-3份減水劑、0.5-3份憎水劑、1-5份色粉、0.5-3份聚合物制備而成；所述的纖維增強水泥結構層由40-60份水泥、30-50份砂、3-5份增強纖維、0.5-3份聚合物、0.5-3份外加劑和10-30水制備而成；

所述的改性碳納米管預分散粉體由0.01-0.5份改性碳納米管、10-15份水泥、0.5-2份分散劑制備而成；具體制備步驟如下：

（1）將市售碳納米管置于堿性溶液中浸泡10-48h，進行堿化處理增加碳納米管的缺陷，然后置于烘箱中烘干；所述的堿性溶液選用pH值為9-10時，浸泡時間為10-24h；所述的堿性溶液選用pH值為7-9時，浸泡時間為24-48h；

（2）將烘干的碳納米管分散于質量比3-5wt%偶聯劑醇溶液中，60-80℃條件下攪拌，對碳納米管進行表面親水改性，增強碳納米管與水泥基材料之間的結合力；所述的偶聯劑選用鋁酸酯偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑和硅烷偶聯劑中的一種或多種；所述的醇溶液選用甲醇、乙醇、丙醇或異丙醇中的一種；

（3）將0.01-0.5份改性碳納米管、10-15份水泥、0.5-2份分散劑混合15-30分鐘，進行預分散，得改性碳納米管預分散粉體。

2.根據權利要求1所述的一種防塵耐沾污纖維增強水泥制品，其特征在于，所述的憎水劑為硅氧烷、丙烯酸類聚合物、醋酸乙烯酯聚合物、環氧樹脂、聚氨酯中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的一種防塵耐沾污纖維增強水泥制品，其特征在于，所述的分散劑為六偏磷酸鈉、聚乙二醇、聚乙烯醇、壬基酚聚氧乙烯醚、十六烷基苯磺酸鈉、辛基苯基聚氧乙烯醚中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的一種防塵耐沾污纖維增強水泥制品，其特征在于，所述的聚合物采用可再分散乳膠粉、聚丙乳液、苯丙乳液、硅丙乳液中的一種。

5.根據權利要求1所述的一種防塵耐沾污纖維增強水泥制品，其特征在于，所述的增強纖維采用玻璃纖維、鋼纖維、碳纖維、玄武巖纖維、PVA纖維、PU纖維、PP纖維、尼龍纖維中的一種或多種。

6.根據權利要求1所述的一種防塵耐沾污纖維增強水泥制品，其特征在于，所述的外加劑采用減水劑、防凍劑、早強劑、增稠劑、緩凝劑中的一種或多種；所述的減水劑選用萘磺酸鹽甲醛縮合物、磺化三聚氰胺甲醛縮合物、聚羧酸減水劑中的一種；所述的防凍劑選用氯化鈣、碳酸鉀、亞硝酸鈉中的一種；所述的早強劑選用硫酸鹽、亞硝酸鹽、三乙醇胺中的一種；所述的增稠劑選用羥丙基甲基纖維素、羥乙基纖維素、聚丙烯酰胺中的一種；所述的緩凝劑選用木鈣、糖蜜、檸檬酸中的一種。

7.一種防塵耐沾污纖維增強水泥制品的制備方法，其特征在于，包含以下步驟：

（1）將市售碳納米管置于堿性溶液中浸泡10-48h，進行堿化處理增加碳納米管的缺陷，然后置于烘箱中烘干；所述的堿性溶液選用pH值為9-10時，浸泡時間為10-24h；所述的堿性溶液選用pH值為7-9時，浸泡時間為24-48h；

（2）將烘干的碳納米管分散于質量比3-5wt%偶聯劑醇溶液中，60-80℃條件下攪拌，對碳納米管進行表面親水改性，增強碳納米管與水泥基材料之間的結合力；所述的偶聯劑選用鋁酸酯偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑和硅烷偶聯劑中的一種或多種；所述的醇溶液選用甲醇、乙醇、丙醇或異丙醇中的一種；

（3）將0.01-0.5份改性碳納米管、10-15份水泥、0.5-2份分散劑混合15-30分鐘，進行預分散，得改性碳納米管預分散粉體；

（4）將30-50份水泥、30-50份砂、0.5-3份減水劑、0.5-3份憎水劑、1-5份色粉、0.5-3份聚合物混合15-30分鐘制備成纖維增強水泥面層干粉砂漿；

（5）將72.5-114份纖維增強水泥面層干粉砂漿、10.5-17.5份改性碳納米管預分散粉體、0.5-3份分散劑和10-30份水混合15-30分鐘制備成碳納米管摻雜纖維增強水泥裝飾面層砂漿，在模具中進行面層噴射或澆注制得碳納米管摻雜纖維增強水泥裝飾面層，自然固化10-60分鐘；

（6）將40-60份水泥、30-50份砂、3-5份增強纖維、0.5-3份聚合物、0.5-3份外加劑和10-30份水制備成纖維增強水泥結構層砂漿，采用噴射或振動澆注到制作好的碳納米管摻雜纖維增強水泥裝飾面層模具中，輥壓密實，24h后脫模；

（7）養護3-7天，制得防塵耐沾污纖維增強水泥制品。