CN110256109A - 一种石墨烯防静电锂基混凝土密封固化剂及其制备方法 - Google Patents

一种石墨烯防静电锂基混凝土密封固化剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种石墨烯防静电锂基混凝土密封固化剂及其制备方法，特点是由以下原料及其质量百分比组成：水55.5‑72.3％、分散剂0.6‑1％、渗透剂0.3‑1％、石墨烯水性浆料0.5‑4％、导电材料6‑12％、硅酸锂15‑25％和水性色浆1‑10％，其制备方法包括以下步骤：将水加入到分散缸中，在低速状态下加入分散剂和渗透剂，分散10mim；再加入石墨烯水性浆料和导电材料，然后在砂磨机中进行研磨，研磨30min，将研磨好的组分、硅酸锂和水性色浆搅拌均匀即可，优点是优异的渗透性、高耐磨和抗静电效果。

Description

一种石墨烯防静电锂基混凝土密封固化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种混凝土地面防静电功能装饰涂料，尤其涉及一种石墨烯防静电锂基混凝土密封固化剂及其制备方法。
背景技术
石墨烯是紧密堆积成二维蜂窝状晶格结构的单层碳原子，各碳原子之间以sp2杂化方式相连。石墨烯独特的二维蜂窝状结构，使得它具有特殊的性质，室温下的电子迁移率是光速的1/300，为2*105cm2·V-1·s-1，理论比表面积为2630m2·g-1，热导率为5000W·m-1·K-1，杨氏模量超过1100GPa，抗拉强度超过130GPa。石墨烯的片层结构也赋予它具有良好的屏蔽阻隔效果。
锂基混凝土密封固化剂在混凝土地面上渗透性强，通过3--5mm的有效渗透，有效地与混凝土中的钙镁化合物等起反应，然后形成纳米氧化硅化合物胶体，使混凝土成为一个致密的整体，最后固化。通过增强纳米氧化硅化合物胶体的浓度来提高混凝土的强度和密度。同时，纳米氧化硅化合物胶体在混凝土气孔中生成的晶体有效的封堵了混凝土中的气孔，减少水分流动路径，从而阻止固体和液体杂质进入混凝土内部，增加了混凝土的抗化学物质腐蚀能力，但同时又允许气态水自由流通，使混凝土保持“呼吸”功能，同时使地面产生较高的光泽度，增加使用的美观效果，然而在需要有防静电要求的场所，一般混凝土密封固化剂是无法满足的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种优异的渗透性、高耐磨和抗静电效果的石墨烯防静电锂基混凝土密封固化剂及其制备方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种石墨烯防静电锂基混凝土密封固化剂，由以下原料及其质量百分比组成：水55.5-72.3％、分散剂0.6-1％、渗透剂0.3-1％、石墨烯水性浆料0.5-4％、导电材料6-12％、硅酸锂15-25％和水性色浆1-10％。
所述的分散剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚酯型超分散剂、聚烯烃类超分散剂和聚醚型超分散剂中的任一种。
所述的渗透剂为脂肪醇与环氧乙烷缩合物、脂肪醇聚氧乙烯醚和琥珀酸二辛酯磺酸钠中的一种或两种。
所述的石墨烯水性浆料为通过机械剥离法或气相化学沉淀法或溶剂剥离法中的一种方法制备而成的石墨烯，石墨烯层数为1-10层，水性浆料中石墨烯质量百分数为2-10％。
所述的导电材料为纳米导电云母粉、纳米导电氧化锌、纳米导电炭黑和导电纤维中的至少一种。
所述的硅酸锂为模数大于或等于2.5。
所述的水性色浆为无树脂水性颜料研磨浆。
上述石墨烯防静电锂基混凝土密封固化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将水加入到分散缸中，在低速状态下加入分散剂和渗透剂，分散10mim；再加入石墨烯水性浆料和导电材料，然后在砂磨机中进行研磨，研磨30min，将研磨好的组分、硅酸锂和水性色浆搅拌均匀即可。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明一种石墨烯防静电锂基混凝土密封固化剂及其制备方法，石墨烯的加入可以有效提高混凝土密封固化剂的电阻率，减少加入较贵的导电材料，达到抗静电效果，降低了涂层涂刷厚度，提高了导电稳定性，减少了施工使用量和维护保养成本，防静电性能优良、持久，不受时间、温度、湿度和磨损等影响，同时石墨烯的片层结构，使得锂基混凝土密封固化剂的机械性能、耐水性和耐化学品性能也得到提高，表面经打磨后仍具有高的抗静电效果，并且加工工艺简单，施工方便快捷，适用于各种电子产品制造车间以及对有抗静电有要求的场所，性能优于目前市面上常用的混凝土封闭固化剂。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种石墨烯防静电混凝土密封固化剂，由以下组分及其质量百分比组成：
原料 数量/％
水 55.5
十二烷基磺酸钠 1
脂肪醇与环氧乙烷缩合物 1
石墨烯水性浆料(5wt％) 0.5
纳米导电云母粉 12
硅酸锂 25
水性色浆 5
合计 100
其制备方法包括以下步骤：将55.5Kg水加入到分散缸中，在低速状态下依次加入1Kg十二烷基磺酸钠和1Kg脂肪醇与环氧乙烷缩合物，1000RPM分散10mim；加入0.5Kg石墨烯水性浆料(5wt％)和12Kg纳米导电云母粉，分散均匀后，在砂磨机中进行研磨，研磨30min；将研磨好的组分、25Kg硅酸锂和5Kg水性色浆搅拌均匀即可。
实施例2
一种石墨烯防静电混凝土密封固化剂，由以下组分及其质量百分比组成：
原料 数量/％
水 59
十二烷基硫酸钠 0.8
脂肪醇聚氧乙烯醚 0.5
石墨烯水性浆料 0.7
纳米导电氧化锌 10
硅酸锂 21
水性色浆 8
合计 100
其制备方法包括以下步骤：将59Kg水加入到分散缸中，在低速状态下依次加入0.8Kg十二烷基硫酸钠和0.5Kg脂肪醇聚氧乙烯醚，1000RPM分散10mim；加入0.7Kg石墨烯水性浆料(10wt％)和10Kg纳米导电氧化锌，分散均匀后，在砂磨机中进行研磨，研磨30min；将研磨好的组分、21Kg硅酸锂和8Kg水性色浆搅拌均匀即可。
实施例3
一种石墨烯防静电混凝土密封固化剂，由以下组分及其质量百分比组成：
原料 数量/％
水 68.8
十二烷基磺酸钠 0.6
脂肪醇聚氧乙烯醚 0.6
石墨烯水性浆料(2wt％) 2
纳米导电碳黑 8
硅酸锂 19
水性色浆 1
合计 100
其制备方法包括以下步骤：将68.8Kg水加入到分散缸中，在低速状态下依次加入0.6Kg十二烷基磺酸钠和0.6Kg脂肪醇聚氧乙烯醚，1000RPM分散10mim；加入2Kg石墨烯水性浆料(2wt％)和8Kg纳米导电碳黑、19Kg硅酸锂和和1Kg水性色浆，分散均匀后，在砂磨机中进行研磨，研磨30min；将研磨好的组分和19Kg硅酸锂搅拌均匀即可。
实施例4
一种石墨烯防静电混凝土密封固化剂，由以下组分及其质量百分比组成：
其制备方法包括以下步骤：将72.3Kg水加入到分散缸中，在低速状态下依次加入0.6Kg聚酯型超分散剂和0.3Kg琥珀酸二辛酯磺酸钠，1000RPM分散10mim；加入3Kg石墨烯水性浆料(5wt％)、4Kg纳米导电云母粉和3Kg纳米导电氧化锌，分散均匀后，在砂磨机中进行研磨，研磨30min；将研磨好的组分、15Kg硅酸锂和1.8Kg水性色浆搅拌均匀即可。
实施例5
一种石墨烯防静电混凝土密封固化剂，由以下组分及其质量百分比组成：
原料 数量/％
水 60.4
聚醚型超分散剂 0.7
脂肪醇与环氧乙烷缩合物 0.9
石墨烯水性浆料(8wt％) 4
导电纤维 6
硅酸锂 18
水性色浆 10
合计 100
其制备方法包括以下步骤：将60.4Kg水加入到分散缸中，在低速状态下依次加入0.7Kg聚醚型超分散剂和0.9Kg脂肪醇与环氧乙烷缩合物，1000RPM分散10mim；加入4Kg石墨烯水性浆料(8wt％)和6Kg导电纤维，分散均匀后，在砂磨机中进行研磨，研磨30min；将研磨好的组分、18Kg硅酸锂和10Kg水性色浆搅拌均匀即可。
以上五个实施例固化后，经表面抛光后测得表面电阻如下:
通过五个实施例对比发现，随着石墨烯添加量的增加，导电材料的用量呈现递减的趋势，而表面电阻值仍然在2.5*104Ω-1*109Ω之间，满足防静电效果的要求，硬度可达4H--6H，耐水性可达168h仍不变色、不起泡。
上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种石墨烯防静电锂基混凝土密封固化剂，其特征在于由以下原料及其质量百分比组成：水55.5-72.3％、分散剂0.6-1％、渗透剂0.3-1％、石墨烯水性浆料0.5-4％、导电材料6-12％、硅酸锂15-25％和水性色浆1-10％。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯防静电锂基混凝土密封固化剂，其特征在于：所述的分散剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚酯型超分散剂、聚烯烃类超分散剂和聚醚型超分散剂中的任一种。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯防静电锂基混凝土密封固化剂，其特征在于：所述的渗透剂为脂肪醇与环氧乙烷缩合物、脂肪醇聚氧乙烯醚和琥珀酸二辛酯磺酸钠中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯防静电锂基混凝土密封固化剂，其特征在于：所述的石墨烯水性浆料为通过机械剥离法或气相化学沉淀法或溶剂剥离法中的一种方法制备而成的石墨烯，石墨烯层数为1-10层，水性浆料中石墨烯质量百分数为2-10％。
5.根据权利要求1所述的一种石墨烯防静电锂基混凝土密封固化剂，其特征在于：所述的导电材料为纳米导电云母粉、纳米导电氧化锌、纳米导电炭黑和导电纤维中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种石墨烯防静电锂基混凝土密封固化剂，其特征在于：所述的硅酸锂为模数大于或等于2.5。
7.根据权利要求1所述的一种石墨烯防静电锂基混凝土密封固化剂，其特征在于：所述的水性色浆为无树脂水性颜料研磨浆。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种石墨烯防静电锂基混凝土密封固化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将水加入到分散缸中，在低速状态下加入分散剂和渗透剂，分散10mim；再加入石墨烯水性浆料和导电材料，然后在砂磨机中进行研磨，研磨30min，将研磨好的组分、硅酸锂和水性色浆搅拌均匀即可。
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