CN113831772B - 一种纳米耐燃混凝土保护涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纳米耐燃混凝土保护涂料及其制备方法，其中保护涂料包括如下重量份的成分：改性纳米硅溶胶乳液55‑75份，凹凸棒晶须8‑10份、席夫碱改性石墨烯复合物3‑5份、润湿分散剂0.2－0.5份，增稠剂0.2－0.5份，消泡剂0.2－0.5份，流平剂1－3份，去离子水25‑35份。其制备过程如下：按照上述保护涂料配方将改性纳米硅溶胶乳液、凹凸棒晶须、席夫碱改性石墨烯复合物混合，并采用高速分散机高速搅拌分散30‑60min；然后上述保护涂料配方加入剩余的润湿分散剂、增稠剂、消泡剂、流平剂、去离子水；并将高速分散机的状态调节为中速搅拌分散，继续搅拌均匀后，过滤包装即可。本发明提供的保护涂料具有良好的耐碱性、耐水性、耐候性、附着力、耐火性等理化性能。

Description

一种纳米耐燃混凝土保护涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于混凝土表面处理技术领域，尤其涉及一种纳米耐燃混凝土保护涂料及其制备方法。

背景技术

水泥混凝土是由水泥浆将粗细骨料和外加剂等混合物胶凝在一起经硬化后形成的一种非匀质材料，其已经被广泛应用于土木工程中。由于混凝土材料具有多孔性特征，在使用期间周围环境中的二氧化碳气体、水及水或其他液体为载体的介质(如氯离子)可穿过混凝土中的毛细孔到达钢筋的表面，如果不采取防腐措施，介质在达到一定浓度时会诱发钢筋锈蚀，锈蚀产物体积膨胀导致混凝土开裂破坏，损坏建筑结构，甚至使其丧失使用价值。通常采用多种措施以减少外在腐蚀介质对于混凝土的侵蚀，例如添加混凝土防腐剂、混凝土引气剂、腐蚀介质处理法、混凝土表面涂层等。其中，在混凝土结构表面刷涂涂料以其施工简便、经济适用、不受结构面积形状的约束以及具有装饰效果等特点，已成为人们普遍使用且经济实用的方法之一。

然而，当前市场上的混凝土涂料仍不能使涂层兼顾良好的防火、耐候、隔热等理化性能。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的当前市场上的混凝土涂料仍不能使涂层兼顾良好的防火、耐候、隔热等理化性能的技术问题，而提供一种纳米耐燃混凝土保护涂料及其制备方法。

本发明具体是通过以下技术方案来实现的：

本发明第一方面提供一种纳米耐燃混凝土保护涂料，包括如下重量份的成分：改性纳米硅溶胶乳液55-75份，凹凸棒晶须8-10份、席夫碱改性石墨烯复合物3-5份、润湿分散剂0.2－0.5份，增稠剂0.2－0.5份，消泡剂0.2－0.5份，流平剂1－3份，去离子水25-35份。

作为本发明的进一步说明，所述改性纳米硅溶胶乳液的制备过程包括如下步骤：

在搅拌状态下向纳米硅溶胶中缓慢加入3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性剂及适量表面活性剂和水，其中3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性剂的加入量为所述纳米硅溶胶的1.5-1.8wt％，加入完毕后，继续搅拌10小时以上，直至得到外观为乳白色半透明的低粘度乳液，即为改性纳米硅溶胶乳液。

作为本发明的进一步说明，所述席夫碱改性石墨烯复合物的制备过程包括如下步骤：

将3,4-二羟基苯甲醛和4,4'-二氨基二苯甲烷均匀分散于N,N-二甲基甲酰胺中得到分散液A，搅拌加热至80～85℃，在氮气保护和冷凝回流下反应4～8小时；反应结束后，析出沉淀、抽滤、洗涤、干燥，得到席夫碱改性剂；

将氧化石墨烯均匀分散于N,N-二甲基甲酰胺中得到分散液B，将乙二胺与N,N-二环己基碳酰亚胺加入到所述分散液B中，搅拌加热至70～80℃，反应6～12h；反应结束后，抽滤、洗涤、干燥，得到氨基化的氧化石墨烯；

将所述氨基化的氧化石墨烯均匀分散到无水乙醇中得到分散液C，在氮气保护下，将所述席夫碱改性剂加入到所述分散液C中，搅拌加热至80～85℃，反应12～24h，反应结束后，抽滤、洗涤、干燥，得到席夫碱改性石墨烯复合物。

作为本发明的进一步说明，所述3,4-二羟基苯甲醛和所述4,4'-二氨基二苯甲烷的摩尔比为2～4:1。

作为本发明的进一步说明，所述氧化石墨烯、所述乙二胺与所述N,N-二环己基碳酰亚胺的反应配比为：1g:100mL:3～5g。

作为本发明的进一步说明，所述氨基化的氧化石墨烯和所述席夫碱改性剂的质量比为1:50～80。

作为本发明的进一步说明，在制备席夫碱改性剂过程中析出沉淀时，采用体积比为3:1的去离子水和乙醇混合液进行沉淀。

作为本发明的进一步说明，所述润湿分散剂为迪高245；所述流平剂为BYK3720；所述的增稠剂为羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮或海藻酸钠中的一种；所述消泡剂包括矿物油硅基混合物、脂肪烃的乳化物、聚醚有机化合物中的一种或多种混合物。

本发明第二方面提供一种纳米耐燃混凝土保护涂料的制备方法，包括如下步骤：

按照上述保护涂料配方将改性纳米硅溶胶乳液、凹凸棒晶须、席夫碱改性石墨烯复合物混合，并采用高速分散机高速搅拌分散30-60min；

然后上所述保护涂料配方加入剩余的润湿分散剂、增稠剂、消泡剂、流平剂、去离子水；并将所述高速分散机的状态调节为中速搅拌分散，继续搅拌均匀后，过滤包装即可。

作为本发明的进一步说明，所述高速搅拌分散的速率为800-1000转/分钟，所述中速搅拌分散的速率为400-600转/分钟。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明中成膜物主料采用改性纳米硅溶胶乳液，其具有超长的耐候性，同时具有抗老化性并能够承受长时间的阳光暴晒，尤其是纳米硅溶胶中加入3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性剂中后，能够大大提升成膜物主料的粘合力和耐久性，使得最终的保护涂料能够经受长时间的风水雨打、阳光暴晒等极端天气。

本发明中加入适当的席夫碱改性石墨烯复合物作为涂料的改性成分，其中的纳米石墨烯由于其自身的片层结构，能够逐层叠加在涂料中，从而形成致密的隔绝层，起到了很好的物理隔离作用，最终使涂料表现出优异的力学及化学稳定性；而席夫碱改性石墨烯复合物在结构上保持了氧化石墨烯的片层结构，同时将氧化石墨烯的层间距变大，有利于其在改性纳米硅溶胶体系中均匀分散，从而能够有效阻止最终涂料形成的涂层中裂纹的扩散，达到增强涂层韧性的作用。此外，由于3,4-二羟基苯甲醛含有两个酚羟基和一个醛基，可制备得到含有苯基席夫碱结构的改性剂，该结构中的C＝N双键在高温下能够生成碳氮六元环，这类六元环结构使聚合物形成稳定的交联网络，赋予材料良好的防火性。同时希夫碱的分子中的C＝N与金属表面可形成N元素孤对电子和π电子云，吸附在金属表面，因此采用3,4-二羟基苯甲醛和4,4'-二氨基二苯甲烷合成的席夫碱改性剂进行改性的涂料，能够有效减少混凝土钢构结构腐蚀性，从而使得涂料最终具备良好的防火和防腐功能。

凹凸棒晶须具有良好的胶体性能与悬浮性能，它具有粘度高、膨胀系数小、悬浮力强及良好的化学稳定性和触变；在分散时，溶液中晶体受重力影响比受电性影响大，其针状晶体束拆散而形成杂乱的网络，网络束缚液体使体系粘度增加，形成稳定的高粘度悬浮液。因此，本发明中在纳米硅溶胶体系中加入凹凸棒晶须能够使得最终涂料形成的涂层具有良好的延展性，从而明显增加强度与抗撕裂性。

附图说明

图1是实施例4制备的有纳米耐燃混凝土保护涂料的热重分析图；

图2是对比例1制备的有无机混凝土保护涂料的热重分析图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

实施例1

提供一种纳米耐燃混凝土保护涂料，包括如下重量份的成分：改性纳米硅溶胶乳液55份，凹凸棒晶须10份、席夫碱改性石墨烯复合物5份、润湿分散剂迪高2450.2份，增稠剂羧甲基纤维素钠0.2份，消泡剂矿物油硅基混合物0.5份，流平剂BYK37203份，去离子水35份。

上述改性纳米硅溶胶乳液的制备过程包括如下步骤：

在搅拌状态下向纳米硅溶胶中缓慢加入3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性剂及适量表面活性剂和水，其中3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性剂的加入量为所述纳米硅溶胶的1.5wt％，加入完毕后，继续搅拌10小时以上，直至得到外观为乳白色半透明的低粘度乳液，即为改性纳米硅溶胶乳液。

上述席夫碱改性石墨烯复合物的制备过程包括如下步骤：

步骤1：将摩尔比为2:1的3,4-二羟基苯甲醛和4,4'-二氨基二苯甲烷均匀分散于N,N-二甲基甲酰胺中得到分散液A，搅拌加热至85℃，在氮气保护和冷凝回流下反应4小时；反应结束后，采用体积比为3:1的去离子水和乙醇混合液沉淀，得到沉淀产物；然后进行3次抽滤、用去离子水洗涤、80℃真空干燥，得到席夫碱改性剂；

步骤2：将氧化石墨烯均匀分散于N,N-二甲基甲酰胺中得到分散液B，将乙二胺与N,N-二环己基碳酰亚胺加入到所述分散液B中，搅拌加热至80℃，反应6h；反应结束后，进行3次抽滤、用去离子水洗涤、60℃真空干燥，得到氨基化的氧化石墨烯；所述氧化石墨烯、所述乙二胺与所述N,N-二环己基碳酰亚胺的反应配比为：1g:100mL:3g；

步骤3：将步骤2得到的氨基化的氧化石墨烯均匀分散到无水乙醇中得到分散液C，在氮气保护下，将步骤1得到的席夫碱改性剂加入到所述分散液C中，所述氨基化的氧化石墨烯和所述席夫碱改性剂的质量比为1:50；搅拌加热至85℃，反应12h，反应结束后，进行3次抽滤、用去离子水洗涤、60℃真空干燥，得到席夫碱改性石墨烯复合物。

上述纳米耐燃混凝土保护涂料的制备方法，包括如下步骤：

按照上述保护涂料配方将改性纳米硅溶胶乳液、凹凸棒晶须、席夫碱改性石墨烯复合物混合，并采用高速分散机高速搅拌分散30min，所述高速搅拌分散的速率为1000转/分钟；

然后按照上述保护涂料配方加入剩余的润湿分散剂、增稠剂、消泡剂、流平剂、去离子水；并将所述高速分散机的状态调节为中速搅拌分散，所述中速搅拌分散的速率为400转/分钟，继续搅拌均匀后，过滤包装即可。

实施例2

提供一种无机耐候混凝土保护涂料，包括如下重量份的成分：改性纳米硅溶胶乳液62份、凹凸棒晶须9份、席夫碱改性石墨烯复合物4份、润湿分散剂迪高2450.3份，增稠剂羟乙基纤维素0.3份，消泡剂脂肪烃的乳化物0.4份，流平剂BYK37202份，去离子水32份。

上述改性纳米硅溶胶乳液的制备过程包括如下步骤：

在搅拌状态下向纳米硅溶胶中缓慢加入3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性剂及适量表面活性剂和水，其中3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性剂的加入量为所述纳米硅溶胶的1.6wt％，加入完毕后，继续搅拌10小时以上，直至得到外观为乳白色半透明的低粘度乳液，即为改性纳米硅溶胶乳液。

上述席夫碱改性石墨烯复合物的制备过程包括如下步骤：

步骤1：将摩尔比为3:1的3,4-二羟基苯甲醛和4,4'-二氨基二苯甲烷均匀分散于N,N-二甲基甲酰胺中得到分散液A，搅拌加热至85℃，在氮气保护和冷凝回流下反应6小时；反应结束后，采用体积比为3:1的去离子水和乙醇混合液沉淀，得到沉淀产物；然后进行3次抽滤、用去离子水洗涤、80℃真空干燥，得到席夫碱改性剂；

步骤2：将氧化石墨烯均匀分散于N,N-二甲基甲酰胺中得到分散液B，将乙二胺与N,N-二环己基碳酰亚胺加入到所述分散液B中，搅拌加热至80℃，反应8h；反应结束后，进行3次抽滤、用去离子水洗涤、60℃真空干燥，得到氨基化的氧化石墨烯；所述氧化石墨烯、所述乙二胺与所述N,N-二环己基碳酰亚胺的反应配比为：1g:100mL:4g；

步骤3：将步骤2得到的氨基化的氧化石墨烯均匀分散到无水乙醇中得到分散液C，在氮气保护下，将步骤1得到的席夫碱改性剂加入到所述分散液C中，所述氨基化的氧化石墨烯和所述席夫碱改性剂的质量比为1:60；搅拌加热至85℃，反应16h，反应结束后，进行3次抽滤、用去离子水洗涤、60℃真空干燥，得到席夫碱改性石墨烯复合物。

上述纳米耐燃混凝土保护涂料的制备方法，包括如下步骤：

按照上述保护涂料配方将改性纳米硅溶胶乳液、凹凸棒晶须、席夫碱改性石墨烯复合物混合，并采用高速分散机高速搅拌分散40min，所述高速搅拌分散的速率为900转/分钟；

然后按照上述保护涂料配方加入剩余的润湿分散剂、增稠剂、消泡剂、流平剂、去离子水；并将所述高速分散机的状态调节为中速搅拌分散，所述中速搅拌分散的速率为500转/分钟，继续搅拌均匀后，过滤包装即可。

实施例3

提供一种无机耐候混凝土保护涂料，包括如下重量份的成分：改性纳米硅溶胶乳液68份，凹凸棒晶须9份、席夫碱改性石墨烯复合物4份、润湿分散剂迪高2450.4份，增稠剂聚乙烯吡咯烷酮0.4份，消泡剂聚醚有机化合物0.4份，流平剂BYK37202份，去离子水28份。

上述改性纳米硅溶胶乳液的制备过程包括如下步骤：

在搅拌状态下向纳米硅溶胶中缓慢加入3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性剂及适量表面活性剂和水，其中3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性剂的加入量为所述纳米硅溶胶的1.7wt％，加入完毕后，继续搅拌10小时以上，直至得到外观为乳白色半透明的低粘度乳液，即为改性纳米硅溶胶乳液。

上述席夫碱改性石墨烯复合物的制备过程包括如下步骤：

步骤1：将摩尔比为3:1的3,4-二羟基苯甲醛和4,4'-二氨基二苯甲烷均匀分散于N,N-二甲基甲酰胺中得到分散液A，搅拌加热至85℃，在氮气保护和冷凝回流下反应6小时；反应结束后，采用体积比为3:1的去离子水和乙醇混合液沉淀，得到沉淀产物；然后进行3次抽滤、用去离子水洗涤、80℃真空干燥，得到席夫碱改性剂；

步骤2：将氧化石墨烯均匀分散于N,N-二甲基甲酰胺中得到分散液B，将乙二胺与N,N-二环己基碳酰亚胺加入到所述分散液B中，搅拌加热至80℃，反应10h；反应结束后，进行3次抽滤、用去离子水洗涤、60℃真空干燥，得到氨基化的氧化石墨烯；所述氧化石墨烯、所述乙二胺与所述N,N-二环己基碳酰亚胺的反应配比为：1g:100mL:4g；

步骤3：将步骤2得到的氨基化的氧化石墨烯均匀分散到无水乙醇中得到分散液C，在氮气保护下，将步骤1得到的席夫碱改性剂加入到所述分散液C中，所述氨基化的氧化石墨烯和所述席夫碱改性剂的质量比为1:70；搅拌加热至85℃，反应20h，反应结束后，进行3次抽滤、用去离子水洗涤、60℃真空干燥，得到席夫碱改性石墨烯复合物。

上述纳米耐燃混凝土保护涂料的制备方法，包括如下步骤：

按照上述保护涂料配方将改性纳米硅溶胶乳液、凹凸棒晶须、席夫碱改性石墨烯复合物混合，并采用高速分散机高速搅拌分散50min，所述高速搅拌分散的速率为900转/分钟；

然后按照上述保护涂料配方加入剩余的润湿分散剂、增稠剂、消泡剂、流平剂、去离子水；并将所述高速分散机的状态调节为中速搅拌分散，所述中速搅拌分散的速率为500转/分钟，继续搅拌均匀后，过滤包装即可。

实施例4

提供一种无机耐候混凝土保护涂料，包括如下重量份的成分：改性纳米硅溶胶乳液75份，凹凸棒晶须8份、席夫碱改性石墨烯复合物3份、润湿分散剂迪高2450.5份，增稠剂海藻酸钠0.5份，消泡剂矿物油硅基混合物0.2份，流平剂BYK37201份，去离子水25份。

上述改性纳米硅溶胶乳液的制备过程包括如下步骤：

在搅拌状态下向纳米硅溶胶中缓慢加入3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性剂及适量表面活性剂和水，其中3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性剂的加入量为所述纳米硅溶胶的1.8wt％，加入完毕后，继续搅拌10小时以上，直至得到外观为乳白色半透明的低粘度乳液，即为改性纳米硅溶胶乳液。

上述席夫碱改性石墨烯复合物的制备过程包括如下步骤：

步骤1：将摩尔比为4:1的3,4-二羟基苯甲醛和4,4'-二氨基二苯甲烷均匀分散于N,N-二甲基甲酰胺中得到分散液A，搅拌加热至85℃，在氮气保护和冷凝回流下反应8小时；反应结束后，采用体积比为3:1的去离子水和乙醇混合液沉淀，得到沉淀产物；然后进行3次抽滤、用去离子水洗涤、80℃真空干燥，得到席夫碱改性剂；

步骤2：将氧化石墨烯均匀分散于N,N-二甲基甲酰胺中得到分散液B，将乙二胺与N,N-二环己基碳酰亚胺加入到所述分散液B中，搅拌加热至80℃，反应12h；反应结束后，进行3次抽滤、用去离子水洗涤、60℃真空干燥，得到氨基化的氧化石墨烯；所述氧化石墨烯、所述乙二胺与所述N,N-二环己基碳酰亚胺的反应配比为：1g:100mL:5g；

步骤3：将步骤2得到的氨基化的氧化石墨烯均匀分散到无水乙醇中得到分散液C，在氮气保护下，将步骤1得到的席夫碱改性剂加入到所述分散液C中，所述氨基化的氧化石墨烯和所述席夫碱改性剂的质量比为1:80；搅拌加热至85℃，反应24h，反应结束后，进行3次抽滤、用去离子水洗涤、60℃真空干燥，得到席夫碱改性石墨烯复合物。

上述纳米耐燃混凝土保护涂料的制备方法，包括如下步骤：

按照上述保护涂料配方将改性纳米硅溶胶乳液、凹凸棒晶须、席夫碱改性石墨烯复合物混合，并采用高速分散机高速搅拌分散60min，所述高速搅拌分散的速率为800转/分钟；

然后按照上述保护涂料配方加入剩余的润湿分散剂、增稠剂、消泡剂、流平剂、去离子水；并将所述高速分散机的状态调节为中速搅拌分散，所述中速搅拌分散的速率为600转/分钟，继续搅拌均匀后，过滤包装即可。

本发明中成膜物主料采用改性纳米硅溶胶乳液，其具有超长的耐候性，同时具有抗老化性并能够承受长时间的阳光暴晒，尤其是纳米硅溶胶中加入3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性剂中后，能够大大提升成膜物主料的粘合力和耐久性，使得最终的保护涂料能够经受长时间的风水雨打、阳光暴晒等极端天气。

本发明中加入适当的席夫碱改性石墨烯复合物作为涂料的改性成分，其中的纳米石墨烯由于其自身的片层结构，能够逐层叠加在涂料中，从而形成致密的隔绝层，起到了很好的物理隔离作用，最终使涂料表现出优异的力学及化学稳定性；而席夫碱改性石墨烯复合物在结构上保持了氧化石墨烯的片层结构，同时将氧化石墨烯的层间距变大，有利于其在改性纳米硅溶胶体系中均匀分散，从而能够有效阻止最终涂料形成的涂层中裂纹的扩散，达到增强涂层韧性的作用。此外，由于3,4-二羟基苯甲醛含有两个酚羟基和一个醛基，可制备得到含有苯基席夫碱结构的改性剂，该结构中的C＝N双键在高温下能够生成碳氮六元环，这类六元环结构使聚合物形成稳定的交联网络，赋予材料良好的防火性。同时希夫碱的分子中的C＝N与金属表面可形成N元素孤对电子和π电子云，吸附在金属表面，因此采用3,4-二羟基苯甲醛和4,4'-二氨基二苯甲烷合成的席夫碱改性剂进行改性的涂料，能够有效减少混凝土钢构结构腐蚀性，从而使得涂料最终具备良好的防火和防腐功能。

凹凸棒晶须具有良好的胶体性能与悬浮性能，它具有粘度高、膨胀系数小、悬浮力强及良好的化学稳定性和触变；在分散时，溶液中晶体受重力影响比受电性影响大，其针状晶体束拆散而形成杂乱的网络，网络束缚液体使体系粘度增加，形成稳定的高粘度悬浮液。因此，本发明中在纳米硅溶胶体系中加入凹凸棒晶须能够使得最终涂料形成的涂层具有良好的延展性，从而明显增加强度与抗撕裂性。

对比例1

本对比例中保护涂料中将席夫碱改性石墨烯复合物采用等量的普通纳米石墨烯代替，其余原料组分份数及具体制备过程均与实施例4相同。

将实施例4制备的保护涂料和对比例1制备的涂料分别进行热重分析，结果如图1(实施例4)和图2(对比例1)所示，从图中可以看出实施例4制备的保护涂料的最后两个比较明显的热分解温度峰值大约在390℃和450℃；而对比例1制备的涂料的最后两个比较明显的热分解温度峰值大约在370℃和430℃，从而说明实施例4制备的保护涂料具有比对比例1制备的涂料更高的热稳定性，也即能够说明经过席夫碱改性石墨烯复合物改性的保护涂料具备更优异的热稳定性。

性能测试：

在混凝土测试块表面反复涂刷以上实施例1-4的涂料，然后对涂膜进行测试。

耐碱性测试：按照GB/T9265测试混凝土保护涂料的耐碱性。

耐水性测试：按照GB/T5209-1985测试混凝土保护涂料的的耐水性。

附着力测试：按照JG/T 695-2011混凝土结构防护用成膜型涂料(附着力≥1.5MPa)。

耐火性测试：按照GB/T 1865-1997测试混凝土保护涂料的的耐候性(人工气候老化试验箱中测试500h)。

防火性测试：按照GA/T714-2007规定的HC升温曲线进行升温，涂层厚度5mm，耐火极限≥1.0h。

从上表中测试结果能够看出，本发明提供的涂料中由于在改性纳米硅溶胶体系中加入席夫碱改性石墨烯复合物和凹凸棒晶须进行改性，使得保护涂料具有良好的耐碱性、耐水性、耐候性、附着力、耐火性等性能。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种纳米耐燃混凝土保护涂料，其特征在于，包括如下重量份的成分：改性纳米硅溶胶乳液55-75份，凹凸棒晶须8-10份、席夫碱改性石墨烯复合物3-5份、润湿分散剂0.2－0.5份，增稠剂0.2－0.5份，消泡剂0.2－0.5份，流平剂1－3份，去离子水25-35份；所述改性纳米硅溶胶乳液为3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性的纳米硅溶胶乳液；

所述席夫碱改性石墨烯复合物的制备过程包括如下步骤：

将3,4-二羟基苯甲醛和4,4'-二氨基二苯甲烷均匀分散于N,N-二甲基甲酰胺中得到分散液A，搅拌加热至80～85℃，在氮气保护和冷凝回流下反应4～8小时；反应结束后，析出沉淀、抽滤、洗涤、干燥，得到席夫碱改性剂；

将氧化石墨烯均匀分散于N,N-二甲基甲酰胺中得到分散液B，将乙二胺与N,N-二环己基碳酰亚胺加入到所述分散液B中，搅拌加热至70～80℃，反应6～12h；反应结束后，抽滤、洗涤、干燥，得到氨基化的氧化石墨烯；

将所述氨基化的氧化石墨烯均匀分散到无水乙醇中得到分散液C，在氮气保护下，将所述席夫碱改性剂加入到所述分散液C中，搅拌加热至80～85℃，反应12～24h；反应结束后，抽滤、洗涤、干燥，得到席夫碱改性石墨烯复合物。

2.根据权利要求1所述的纳米耐燃混凝土保护涂料，其特征在于，所述改性纳米硅溶胶乳液的制备过程包括如下步骤：

在搅拌状态下向纳米硅溶胶中缓慢加入3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性剂及适量表面活性剂和水，其中3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性剂的加入量为所述纳米硅溶胶的1.5-1.8wt％，加入完毕后，继续搅拌10小时以上，直至得到外观为乳白色半透明的低粘度乳液，即为改性纳米硅溶胶乳液。

3.根据权利要求1所述的纳米耐燃混凝土保护涂料，其特征在于，所述3,4-二羟基苯甲醛和所述4,4'-二氨基二苯甲烷的摩尔比为2～4:1。

4.根据权利要求1所述的纳米耐燃混凝土保护涂料，其特征在于，所述氧化石墨烯、所述乙二胺与所述N,N-二环己基碳酰亚胺的反应配比为1g:100mL:3～5g。

5.根据权利要求1所述的纳米耐燃混凝土保护涂料，其特征在于，所述氨基化的氧化石墨烯和所述席夫碱改性剂的质量比为1:50～80。

6.根据权利要求1所述的纳米耐燃混凝土保护涂料，其特征在于，在制备席夫碱改性剂过程中析出沉淀时，采用体积比为3:1的去离子水和乙醇混合液进行沉淀。

7.根据权利要求1所述的纳米耐燃混凝土保护涂料，其特征在于：所述润湿分散剂为迪高245；所述流平剂为BYK3720；所述的增稠剂为羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮或海藻酸钠中的一种；所述消泡剂包括矿物油硅基混合物、脂肪烃的乳化物、聚醚有机化合物中的一种或多种混合物。

8.一种如权利要求1所述的纳米耐燃混凝土保护涂料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

按照权利要求1所述保护涂料配方将改性纳米硅溶胶乳液、凹凸棒晶须、席夫碱改性石墨烯复合物混合，并采用高速分散机高速搅拌分散30-60min；

然后按照权利要求1所述保护涂料配方加入剩余的润湿分散剂、增稠剂、消泡剂、流平剂、去离子水；并将所述高速分散机的状态调节为中速搅拌分散，继续搅拌均匀后，过滤包装即可。

9.根据权利要求8所述的纳米耐燃混凝土保护涂料的制备方法，其特征在于：所述高速搅拌分散的速率为800-1000转/分钟，所述中速搅拌分散的速率为400-600转/分钟。

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