[發(fā)明專(zhuān)利]一種修飾的石墨烯改性水泥基復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011418601.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112521091B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李玲;明陽(yáng);陳平;胡成;李青;甘國(guó)興;潘格林
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 桂林理工大學(xué);桂林新南科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C04B28/04
• 分類(lèi)號(hào): C04B28/04;C04B28/06;C04B20/02;C04B14/02;C04B111/20
• 代理公司: 東莞市中正知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44231
• 代理人: 成偉

1.一種修飾的石墨烯改性水泥基復(fù)合材料，其特征在于，按照重量份計(jì)，包括30-50份水泥、50-80份石英砂、10-20份粉煤灰、5-10份增強(qiáng)纖維、3-7份修飾的多層石墨烯、1-3份萘系高效減水劑、1-2份消泡劑、10-30份水；

所述修飾的多層石墨烯的制備方法為：

（a）稱(chēng)取3-5g多層石墨烯，將其置于300-500mL的氯酸鈉、硫酸和過(guò)氧化氫混合溶液中，將溶液加熱至30-40℃并攪拌10-20min進(jìn)行氧化，靜置倒掉上層清液，下層固態(tài)物用無(wú)水乙醇和去離子水洗滌，將所得的固態(tài)物在50-70℃下干燥，即得到羧基改性的多層石墨烯；

（b）將步驟（a）的羧基改性的多層石墨烯加入至0.01-0.05g/L的十二烷基三甲基溴化銨溶液中，加熱至40-60℃下攪拌均勻后緩慢加入0.1-0.5g聚酰胺-胺類(lèi)樹(shù)枝狀高分子，回流反應(yīng)3-5h，反應(yīng)過(guò)程中對(duì)溶液進(jìn)行攪拌并施加超聲波處理；

（c）反應(yīng)結(jié)束后對(duì)反應(yīng)溶液進(jìn)行離心沉降，用無(wú)水乙醇和去離子水洗滌，將沉淀物在70-90℃下干燥，即得修飾的多層石墨烯；

所述水泥為硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥中的一種或多種；

所述增強(qiáng)纖維為鋼纖維、玻璃纖維中的一種或多種；所述增強(qiáng)纖維的長(zhǎng)徑比為20:1至30:1之間；

所述萘系高效減水劑的固含量為30%-40%，減水率在30％-50%之間；

所述消泡劑為有機(jī)硅類(lèi)、磷酸酯類(lèi)消泡劑中的一種；

所述氯酸鈉、硫酸和過(guò)氧化氫混合溶液中，氯酸鈉的濃度為0.5-1mol/L、硫酸的濃度為0.5-1mol/L、過(guò)氧化氫的濃度為0.5-1mol/L。

2.如權(quán)利要求1所述的修飾的石墨烯改性水泥基復(fù)合材料，其特征在于，包括35-45份水泥、60-70份石英砂、12-18份粉煤灰、7-8份增強(qiáng)纖維、4-6份修飾的多層石墨烯、1.5-2.5份萘系高效減水劑、1.2-1.8份消泡劑、15-25份水。

3.一種如權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述修飾的石墨烯改性水泥基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）將修飾的多層石墨烯在攪拌和超聲波處理?xiàng)l件下加入水中，最終得到在水中能夠均勻穩(wěn)定分散的經(jīng)過(guò)修飾的多層石墨烯，再分別加入萘系高效減水劑、消泡劑，攪拌10-20min，備用；

（2）將水泥、石英砂、粉煤灰、增強(qiáng)纖維置于攪拌裝置中混合均勻，再將步驟（1）所得溶液分多次倒入并攪拌均勻,得到水泥漿體；

（3）將步驟（2）所得水泥漿體澆筑至模具中振實(shí)抹平后成型，靜置12-24h后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)得到水泥基復(fù)合材料。

4.如權(quán)利要求3所述修飾的石墨烯改性水泥基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述養(yǎng)護(hù)的條件為：在溫度為20-25℃，相對(duì)濕度為≥92％的養(yǎng)護(hù)室內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。