CN108409236A - 一种单组份室内墙体修补材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单组份室内墙体修补材料及其制备方法，涉及墙体材料技术领域，包括以下份计的原料：硅酸盐水泥55~75份、海菜粉34~36份、碳纤维‑石墨烯增强剂30~35份、乙酸乙酯24~26份、钛白粉20~22份、二甲基硅油14~16份、碳酸钠14~16份、渗透胶凝剂14~16份和适量水。本发明用于修复墙体裂缝，稳定性和强度较高，同时粘结性可以很好的达到修补的要求，减少分层和剥落。

Description

一种单组份室内墙体修补材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及墙体材料技术领域，具体涉及一种单组份室内墙体修补材料及其制备方法。

背景技术

墙体裂缝产生的原因主要有五种。第一种是原房的保温层有裂缝，导致装修后墙面开裂；第二种是墙面开槽后修补涂刷不当，导致墙面收缩出现裂纹；第三种是抹灰时水泥的配比不准确，配比高了就容易开裂；第四种情况是墙面腻子的配比不当或者是刮抹不均匀。第五种就是乳胶漆和水的配比不合适，以上这些不规范的操作都会导致墙面开裂。多年来，已经研制了大量的墙体修补材料，但现有的墙体修补材料稳定性不足，强度不高，同时粘结性并不能够很好的达到修补的要求，造成二次修补，增加了施工难度和施工量。

发明内容

本发明的目的是提供一种单组份室内墙体修补材料及其制备方法，。

本发明提供了如下的技术方案：一种单组份室内墙体修补材料，包括以下份计的原料：硅酸盐水泥55~75份、海菜粉34~36份、碳纤维-石墨烯增强剂30~35份、乙酸乙酯24~26份、钛白粉20~22份、二甲基硅油14~16份、碳酸钠14~16份、渗透胶凝剂14~16份和适量水；

渗透胶凝剂包括以下份计的原料：结晶剂10~15份、助粘剂14~16份、非离子聚丙酰胺10~15份、植物防霉剂9~11份、纳米二氧化锆9~11份、速凝剂5~8份、泛酸钙5~8份、硫酸铜2~4份、水杨酸苯酯2~4份、柠檬酸钙1~3份和月桂酰胺丙基氧化胺1~3份。

其中，所述速凝剂包括以下份计的原料：碳酸锂2~3份、铝酸钠1~2份、氧化锌0.8~1.2份和乙醇溶液0.4~0.6份。

其中，所述助粘剂包括以下份计的原料： 醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉4~5份、活性氧化镁3~4份、膨润土2~3份、甲酸钙2~3份、磷酸一氢盐1~2份、硼砂0.8~1.2份、淀粉醚0.8~1.2份、明胶粉0.4~0.6份和过硫酸铵0.4~0.6份。

其中，所述结晶剂为甲基硅酸钠、偏硅酸钠和硅酸钾中的至少一种。

其中，所述植物防霉剂包括以下原料：樟树叶提取物5~7份、蒲公英提取物3~5份、月见草提取物1~3份、鱼腥草浸膏1~3份和桉叶油0.8~1.2份。

其中，所述月见草提取物的制备方法为：将月见草的叶片洗净、切碎，然后加入柠檬酸水溶液，浸泡3后使用微波加热提取3次，过滤，滤液经减压干燥，即得所述月见草提取物。

其中，所述碳纤维-石墨烯增强剂的制备方法为：

（1）、制备石墨烯分散液

将石墨粉和二甲基甲酰胺按照1g:1.1~1.5L的比例混合，控制温度为20~40℃、功率为200~300W超声处理20~50min，然后离心分离，保留上层清液，得到石墨烯分散液；

（2）、制备碳纤维-石墨烯复合结构

以碳纤维为工作电极，将碳纤维置于酸溶液中进行电催化氧化，得到活化碳纤维；

将活化碳纤维加入至石墨烯分散液中，然后进行电沉积得到碳纤维-石墨烯复合结构；

（3）、按照2~3:1的质量比称取硅溶胶和环氧树脂，混合分散，得到混合物A，将得到的碳纤维-石墨烯复合结构加入至2~3倍重量份的混合物A中，机械搅拌并超声处理，加入促进剂，续超声处理1～2h，得到所述碳纤维-石墨烯增强剂。

本发明提供一种单组份室内墙体修补材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）、制备渗透胶凝剂

按照配比将结晶剂、助粘剂、非离子聚丙酰胺、植物防霉剂、纳米二氧化锆、速凝剂、泛酸钙、硫酸铜、水杨酸苯酯、柠檬酸钙和月桂酰胺丙基氧化胺混合，得到混合物B，然后将混合物B加入至10~15倍重量份的水中，在55~65摄氏度条件下，搅拌分散均匀，干燥处理得到渗透胶凝剂；

（2）、按照配比称取硅酸盐水泥、海菜粉、碳纤维-石墨烯增强剂份、乙酸乙酯、钛白粉、二甲基硅油、碳酸钠和渗透胶凝剂混合，分散均匀，得到混合物C，然后将混合物C加入至5~15倍重量份的水中，在45~55摄氏度条件下，搅拌分散均匀，得到成品。

本发明的有益效果：用于修复墙体裂缝，稳定性和强度较高，同时粘结性可以很好的达到修补的要求，减少分层和剥落，具体如下：

（1）、本发明采用硅酸盐水泥、海菜粉和碳纤维-石墨烯增强剂为主要原料，以乙酸乙酯、钛白粉、二甲基硅油、碳酸钠和渗透胶凝剂为辅料，经过合理配比和制备，得到单组份室内墙体修补材料，用于修复墙体裂缝，稳定性和强度较高，同时粘结性可以很好的达到修补的要求，减少分层和剥落，保障工程质量，避免长期使用后的空鼓、开裂等问题，从而提高耐久性；

（2）、本发明采用结晶剂、助粘剂、非离子聚丙酰胺、植物防霉剂、纳米二氧化锆、速凝剂、泛酸钙、硫酸铜、水杨酸苯酯、柠檬酸钙和月桂酰胺丙基氧化胺制备渗透胶凝剂，具有良好的渗透性能和胶凝性能，可以渗透入墙体裂缝并且可以将其他原料与墙体水泥紧密结合，防止分层和脱落；

（3）、本发明采用醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉、活性氧化镁、膨润土、甲酸钙、磷酸一氢盐、硼砂、淀粉醚、明胶粉和过硫酸铵制备助粘剂，具有优异的和易性，不仅可与无机材料有很好的粘结性，同时还与一些有机材料之间有良好的粘结性；

（4）、本发明中的碳纤维-石墨烯增强剂，通过制备石墨烯分散液，得到石墨烯分散均匀的体系，然后将活化碳纤维加入至其中进行电沉积，得到碳纤维-石墨烯复合结构，该复合结构结合紧密，空隙率低，抗裂性能优异，然后再将碳纤维-石墨烯复合结构加入至硅溶胶和环氧树脂中，经过处理得到碳纤维-石墨烯增强剂，该增强剂性能稳定，在节约成本的前提下，提高砖体的力学性能和保温性能，抗老化、抗裂且耐磨；同时，在墙体的运用中，其与水泥基体的结合更紧密，长期使用后水泥从砖体剥落率极低，不渗水，可以防止墙体发霉等问题产生。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

一种单组份室内墙体修补材料，包括以下份计的原料：硅酸盐水泥55份、海菜粉34份、碳纤维-石墨烯增强剂30份、乙酸乙酯24份、钛白粉20份、二甲基硅油14份、碳酸钠14份、渗透胶凝剂14份和适量水；

渗透胶凝剂包括以下份计的原料：结晶剂10份、助粘剂14份、非离子聚丙酰胺10份、植物防霉剂9份、纳米二氧化锆9份、速凝剂5份、泛酸钙5份、硫酸铜2份、水杨酸苯酯2份、柠檬酸钙1份和月桂酰胺丙基氧化胺1份。

其中，

所述速凝剂包括以下份计的原料：碳酸锂2份、铝酸钠1份、氧化锌0.8份和乙醇溶液0.4份。

所述助粘剂包括以下份计的原料： 醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉4份、活性氧化镁3份、膨润土2份、甲酸钙2份、磷酸一氢盐1份、硼砂0.8份、淀粉醚0.8份、明胶粉0.4份和过硫酸铵0.4份。

所述结晶剂为甲基硅酸钠。

其中，

所述植物防霉剂包括以下原料：樟树叶提取物5份、蒲公英提取物3份、月见草提取物1份、鱼腥草浸膏1份和桉叶油0.8份。

所述月见草提取物的制备方法为：将月见草的叶片洗净、切碎，然后加入柠檬酸水溶液，浸泡3后使用微波加热提取3次，过滤，滤液经减压干燥，即得所述月见草提取物。

其中，

所述碳纤维-石墨烯增强剂的制备方法为：

（1）、制备石墨烯分散液

将石墨粉和二甲基甲酰胺按照1g:1.1L的比例混合，控制温度为20℃、功率为200W超声处理20min，然后离心分离，保留上层清液，得到石墨烯分散液；

（2）、制备碳纤维-石墨烯复合结构

以碳纤维为工作电极，将碳纤维置于酸溶液中进行电催化氧化，得到活化碳纤维；

将活化碳纤维加入至石墨烯分散液中，然后进行电沉积得到碳纤维-石墨烯复合结构；

（3）、按照2:1的质量比称取硅溶胶和环氧树脂，混合分散，得到混合物A，将得到的碳纤维-石墨烯复合结构加入至2倍重量份的混合物A中，机械搅拌并超声处理，加入促进剂，续超声处理1h，得到所述碳纤维-石墨烯增强剂。

本实施例中提供一种单组份室内墙体修补材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）、制备渗透胶凝剂

按照配比将结晶剂、助粘剂、非离子聚丙酰胺、植物防霉剂、纳米二氧化锆、速凝剂、泛酸钙、硫酸铜、水杨酸苯酯、柠檬酸钙和月桂酰胺丙基氧化胺混合，得到混合物B，然后将混合物B加入至10倍重量份的水中，在55摄氏度条件下，搅拌分散均匀，干燥处理得到渗透胶凝剂；

（2）、按照配比称取硅酸盐水泥、海菜粉、碳纤维-石墨烯增强剂份、乙酸乙酯、钛白粉、二甲基硅油、碳酸钠和渗透胶凝剂混合，分散均匀，得到混合物C，然后将混合物C加入至5倍重量份的水中，在45摄氏度条件下，搅拌分散均匀，得到成品。

实施例2

一种单组份室内墙体修补材料，包括以下份计的原料：硅酸盐水泥75份、海菜粉36份、碳纤维-石墨烯增强剂35份、乙酸乙酯26份、钛白粉22份、二甲基硅油~16份、碳酸钠16份、渗透胶凝剂16份和适量水；

渗透胶凝剂包括以下份计的原料：结晶剂15份、助粘剂16份、非离子聚丙酰胺15份、植物防霉剂11份、纳米二氧化锆11份、速凝剂8份、泛酸钙8份、硫酸铜4份、水杨酸苯酯4份、柠檬酸钙3份和月桂酰胺丙基氧化胺3份。

其中，

所述速凝剂包括以下份计的原料：碳酸锂3份、铝酸钠2份、氧化锌1.2份和乙醇溶液~0.6份。

所述助粘剂包括以下份计的原料： 醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉5份、活性氧化镁4份、膨润土3份、甲酸钙3份、磷酸一氢盐2份、硼砂1.2份、淀粉醚1.2份、明胶粉0.6份和过硫酸铵0.6份。

所述结晶剂为偏硅酸钠。

所述植物防霉剂包括以下原料：樟树叶提取物7份、蒲公英提取物5份、月见草提取物3份、鱼腥草浸膏3份和桉叶油1.2份。

其中，

所述月见草提取物的制备方法为：将月见草的叶片洗净、切碎，然后加入柠檬酸水溶液，浸泡3后使用微波加热提取3次，过滤，滤液经减压干燥，即得所述月见草提取物。

其中，

所述碳纤维-石墨烯增强剂的制备方法为：

（1）、制备石墨烯分散液

将石墨粉和二甲基甲酰胺按照1g: 1.5L的比例混合，控制温度为40℃、功率为~300W超声处理50min，然后离心分离，保留上层清液，得到石墨烯分散液；

（2）、制备碳纤维-石墨烯复合结构

以碳纤维为工作电极，将碳纤维置于酸溶液中进行电催化氧化，得到活化碳纤维；

将活化碳纤维加入至石墨烯分散液中，然后进行电沉积得到碳纤维-石墨烯复合结构；

（3）、按照3:1的质量比称取硅溶胶和环氧树脂，混合分散，得到混合物A，将得到的碳纤维-石墨烯复合结构加入至3倍重量份的混合物A中，机械搅拌并超声处理，加入促进剂，续超声处理2h，得到所述碳纤维-石墨烯增强剂。

本实施例中提供一种单组份室内墙体修补材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）、制备渗透胶凝剂

按照配比将结晶剂、助粘剂、非离子聚丙酰胺、植物防霉剂、纳米二氧化锆、速凝剂、泛酸钙、硫酸铜、水杨酸苯酯、柠檬酸钙和月桂酰胺丙基氧化胺混合，得到混合物B，然后将混合物B加入至15倍重量份的水中，在65摄氏度条件下，搅拌分散均匀，干燥处理得到渗透胶凝剂；

（2）、按照配比称取硅酸盐水泥、海菜粉、碳纤维-石墨烯增强剂份、乙酸乙酯、钛白粉、二甲基硅油、碳酸钠和渗透胶凝剂混合，分散均匀，得到混合物C，然后将混合物C加入至15倍重量份的水中，在55摄氏度条件下，搅拌分散均匀，得到成品。

实施例3

一种单组份室内墙体修补材料，包括以下份计的原料：硅酸盐水泥65份、海菜粉35份、碳纤维-石墨烯增强剂32.5份、乙酸乙酯25份、钛白粉21份、二甲基硅油15份、碳酸钠15份、渗透胶凝剂15份和适量水；

渗透胶凝剂包括以下份计的原料：结晶剂12.5份、助粘剂15份、非离子聚丙酰胺12.5份、植物防霉剂10份、纳米二氧化锆10份、速凝剂6.5份、泛酸钙6.5份、硫酸铜3份、水杨酸苯酯3份、柠檬酸钙2份和月桂酰胺丙基氧化胺2份其中，所述速凝剂包括以下份计的原料：碳酸锂2~3份、铝酸钠1~2份、氧化锌0.8~1.2份和乙醇溶液0.4~0.6份。

其中，

所述助粘剂包括以下份计的原料： 醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉4.5份、活性氧化镁3.5份、膨润土2.5份、甲酸钙2.5份、磷酸一氢盐1.5份、硼砂1份、淀粉醚1份、明胶粉0.5份和过硫酸铵0.5份。

所述结晶剂为硅酸钾。

其中，

所述植物防霉剂包括以下原料：樟树叶提取物6份、蒲公英提取物4份、月见草提取物2份、鱼腥草浸膏2份和桉叶油1份。

所述月见草提取物的制备方法为：将月见草的叶片洗净、切碎，然后加入柠檬酸水溶液，浸泡3后使用微波加热提取3次，过滤，滤液经减压干燥，即得所述月见草提取物。

其中，

所述碳纤维-石墨烯增强剂的制备方法为：

（1）、制备石墨烯分散液

将石墨粉和二甲基甲酰胺按照1g:1.3L的比例混合，控制温度为30℃、功率为250W超声处理40min，然后离心分离，保留上层清液，得到石墨烯分散液；

（2）、制备碳纤维-石墨烯复合结构

以碳纤维为工作电极，将碳纤维置于酸溶液中进行电催化氧化，得到活化碳纤维；

将活化碳纤维加入至石墨烯分散液中，然后进行电沉积得到碳纤维-石墨烯复合结构；

（3）、按照2.5:1的质量比称取硅溶胶和环氧树脂，混合分散，得到混合物A，将得到的碳纤维-石墨烯复合结构加入至2.5倍重量份的混合物A中，机械搅拌并超声处理，加入促进剂，续超声处理1.5h，得到所述碳纤维-石墨烯增强剂。

本实施例中提供一种单组份室内墙体修补材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）、制备渗透胶凝剂

按照配比将结晶剂、助粘剂、非离子聚丙酰胺、植物防霉剂、纳米二氧化锆、速凝剂、泛酸钙、硫酸铜、水杨酸苯酯、柠檬酸钙和月桂酰胺丙基氧化胺混合，得到混合物B，然后将混合物B加入至13倍重量份的水中，在60摄氏度条件下，搅拌分散均匀，干燥处理得到渗透胶凝剂；

（2）、按照配比称取硅酸盐水泥、海菜粉、碳纤维-石墨烯增强剂份、乙酸乙酯、钛白粉、二甲基硅油、碳酸钠和渗透胶凝剂混合，分散均匀，得到混合物C，然后将混合物C加入至10倍重量份的水中，在50摄氏度条件下，搅拌分散均匀，得到成品。

参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种单组份室内墙体修补材料，其特征在于，包括以下份计的原料：硅酸盐水泥55~75份、海菜粉34~36份、碳纤维-石墨烯增强剂30~35份、乙酸乙酯24~26份、钛白粉20~22份、二甲基硅油14~16份、碳酸钠14~16份、渗透胶凝剂14~16份和适量水；

渗透胶凝剂包括以下份计的原料：结晶剂10~15份、助粘剂14~16份、非离子聚丙酰胺10~15份、植物防霉剂9~11份、纳米二氧化锆9~11份、速凝剂5~8份、泛酸钙5~8份、硫酸铜2~4份、水杨酸苯酯2~4份、柠檬酸钙1~3份和月桂酰胺丙基氧化胺1~3份。

2.根据权利要求1所述的单组份室内墙体修补材料，其特征在于，包括以下份计的原料：硅酸盐水泥65份、海菜粉35份、碳纤维-石墨烯增强剂32.5份、乙酸乙酯25份、钛白粉21份、二甲基硅油15份、碳酸钠15份、渗透胶凝剂15份和适量水；

渗透胶凝剂包括以下份计的原料：结晶剂12.5份、助粘剂15份、非离子聚丙酰胺12.5份、植物防霉剂10份、纳米二氧化锆10份、速凝剂6.5份、泛酸钙6.5份、硫酸铜3份、水杨酸苯酯3份、柠檬酸钙2份和月桂酰胺丙基氧化胺2份。

3.根据权利要求1所述的单组份室内墙体修补材料，其特征在于，所述速凝剂包括以下份计的原料：碳酸锂2~3份、铝酸钠1~2份、氧化锌0.8~1.2份和乙醇溶液0.4~0.6份。

4.根据权利要求1所述的单组份室内墙体修补材料，其特征在于，所述助粘剂包括以下份计的原料： 醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉4~5份、活性氧化镁3~4份、膨润土2~3份、甲酸钙2~3份、磷酸一氢盐1~2份、硼砂0.8~1.2份、淀粉醚0.8~1.2份、明胶粉0.4~0.6份和过硫酸铵0.4~0.6份。

5.根据权利要求1所述的单组份室内墙体修补材料，其特征在于，所述结晶剂为甲基硅酸钠、偏硅酸钠和硅酸钾中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的单组份室内墙体修补材料，其特征在于，所述植物防霉剂包括以下原料：樟树叶提取物5~7份、蒲公英提取物3~5份、月见草提取物1~3份、鱼腥草浸膏1~3份和桉叶油0.8~1.2份。

7.根据权利要求6所述的具有抑制霉菌功能的墙体材料，其特征在于，所述月见草提取物的制备方法为：将月见草的叶片洗净、切碎，然后加入柠檬酸水溶液，浸泡3后使用微波加热提取3次，过滤，滤液经减压干燥，即得所述月见草提取物。

8.根据权利要求1所述的单组份室内墙体修补材料，其特征在于，所述碳纤维-石墨烯增强剂的制备方法为：

（1）、制备石墨烯分散液

将石墨粉和二甲基甲酰胺按照1g:1.1~1.5L的比例混合，控制温度为20~40℃、功率为200~300W超声处理20~50min，然后离心分离，保留上层清液，得到石墨烯分散液；

（2）、制备碳纤维-石墨烯复合结构

以碳纤维为工作电极，将碳纤维置于酸溶液中进行电催化氧化，得到活化碳纤维；

将活化碳纤维加入至石墨烯分散液中，然后进行电沉积得到碳纤维-石墨烯复合结构；

（3）、按照2~3:1的质量比称取硅溶胶和环氧树脂，混合分散，得到混合物A，将得到的碳纤维-石墨烯复合结构加入至2~3倍重量份的混合物A中，机械搅拌并超声处理，加入促进剂，续超声处理1～2h，得到所述碳纤维-石墨烯增强剂。

9.一种根据权利要求1~8任一项所述的单组份室内墙体修补材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）、制备渗透胶凝剂

按照配比将结晶剂、助粘剂、非离子聚丙酰胺、植物防霉剂、纳米二氧化锆、速凝剂、泛酸钙、硫酸铜、水杨酸苯酯、柠檬酸钙和月桂酰胺丙基氧化胺混合，得到混合物B，然后将混合物B加入至10~15倍重量份的水中，在55~65摄氏度条件下，搅拌分散均匀，干燥处理得到渗透胶凝剂；

（2）、按照配比称取硅酸盐水泥、海菜粉、碳纤维-石墨烯增强剂份、乙酸乙酯、钛白粉、二甲基硅油、碳酸钠和渗透胶凝剂混合，分散均匀，得到混合物C，然后将混合物C加入至5~15倍重量份的水中，在45~55摄氏度条件下，搅拌分散均匀，得到成品。