专利名称：改性石墨水泥基电磁屏蔽干混砂浆的制备方法
技术领域：
本发明属于新型建筑功能材料技术领域,涉及一种改性石墨水泥基电磁屏蔽干混砂浆的制备方法。
背景技术：
现代社会电子及通讯设备的普及使人类活动的电磁波环境发生了巨大变化，各种电子电器设备产生的的电磁辐射已影响到人类活动的安全。因此，对公共建筑物和居民住宅进行电磁防护已成为现代建筑工程设计的重要内容。水泥基材料是用量最大、覆盖面最广的建筑材料。将水泥基材料制成具有电磁屏蔽功能的材料有利于大范围进行电磁防护和有效降低制造成本，符合传统建筑材料向功能化发展的方向，具有实用价值。由于公共建筑和居民住宅的防护空间范围大、数量多，因此作为建筑电磁防护材料的水泥基材料最好是做成涂层材料而不是结构材料，这样一方面可对建筑墙面进行大范围覆盖，可节约大量的材料，降低成本，还可以与轻质骨料、可分散乳胶粉、顔料等配合使用制成兼具保温、隔音、装饰和电磁防护功能的多功能建筑干粉砂浆，应用前景将十分广阔。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，利用普通鳞片石墨进行改性后掺入水泥中并与细骨料、硅灰、乳胶粉、增稠剂及减水剂等组分材料配制成一种具有电磁屏蔽功能的水泥干混砂浆。将此产品应用于具有高密度电磁波环境的场所，如靠近电视和广播发射台、通信发射台站、卫星地球通信站、大型电力发电站、输变电设备、高压及超高压输电线、地铁列车、磁悬浮列车、电气化高速列车、射频感应及介质加热设备、射频及微波医疗设备、各种电加工设备等场所的建筑物内 外墙的墙面涂层材料。本发明的技术方案是:
采用化学方法将镍铁氧体沉积在膨胀石墨的层间及表面制成磁性膨胀石墨，再将磁性膨胀石墨及碳纤维掺入水泥中并与细砂、硅灰、乳胶粉和外加剂等材料混合制成具有电磁屏蔽功能的干混砂浆。具体制备工艺如下:
(1)镍铁氧体沉积膨胀石墨的制备:选用市售膨胀倍率为250- 400倍，纯度> 98%的膨胀石墨为原料；将硝酸镍、硝酸铁、柠檬酸等试剂按摩尔比为1: 2: 4配制成溶液，用氨水调节溶液PH值为7 8，于90°C水浴中搅拌4 5h，当液体呈粘稠状时加入膨胀石墨，石墨与溶液的体积比为1: 2.5，搅拌至形成胶体；将胶体在100°C烘干，放入高温炉中在500°C加热60s制成沉积镍铁氧体磁性膨胀石墨；
(2)按各原料质量份数配比称取原料，水泥:石英砂:硅灰:乳胶粉:纤维素醚:萘系减水剂:磁性膨胀石墨:碳纤维=100: 50 90: 5 10: 3 5: 0.1 0.2: 0.8 1.0: 8 10: 0.5 0.9 ;上述配方中石英砂的粒度级配为:0.3 0.6mm粒级范围的砂为60%，0.6 1.0mm的砂为40% ;乳胶粉为醋酸乙烯酯一乙烯共聚物EVA ;纤维素醚为羟丙基甲基纤维素；碳纤维为PAN基短切碳纤维,长度为4_5mm,直径为6_10 y m ；
(3)将步骤(2)各原料在粉体混合机中充分混合均匀得到产品；
所述粉体混合机可以是带刀式打散机的无重力混合机。本发明的有益效果是:
(I)与树脂基电磁屏蔽材料相比，水泥基电磁屏蔽干混砂楽■具有原料丰富、成本低廉、施工方便的特点。(2)将镍铁氧体沉积在膨胀石墨层间和表面可使膨胀石墨具有铁磁性，而且可改善磁性石墨与水泥的相容性。填充这种磁性石墨的水泥砂浆可大幅提高对电磁波的屏蔽效倉泛。
具体实施例方式实施例1
(1)镍铁氧体沉积膨胀石墨的制备:选用市售膨胀倍率为250- 400倍，纯度> 98%的膨胀石墨为原料；将硝酸镍、硝酸铁、柠檬酸等试剂按摩尔比为1: 2: 4配制成溶液，用氨水调节溶液PH值为7，于90°C水浴中搅拌5h，当液体呈粘稠状时加入膨胀石墨，石墨与溶液的体积比为1: 2.5，搅拌至形成胶体；将胶体在100°C烘干，放入高温炉中在500°C加热60s制成沉积镍铁氧体磁性膨胀石墨； (2)按各原料质量份数配比称取原料，产品配方(以质量份数计)为:水泥:石英砂:硅灰:乳胶粉:纤维素醚:萘系减水剂:磁性膨胀石墨:碳纤维=100: 50: 5: 3: 0.1: 0.88: 8: 0.6 ;上述配方中石英砂的粒度级配为:0.3
0.6mm粒级范围的砂为60%，0.6 1.0mm的砂为40% ;乳胶粉为醋酸乙烯酯一乙烯共聚物EVA ;纤维素醚为羟丙基甲基纤维素；碳纤维为PAN基短切碳纤维，长度为4-5mm，直径为6-10u m ；
(3)将步骤(2)各原料在带刀式打散机的无重力混合机中充分混合均匀得到产品；
(4)将上述混合均匀的干混砂浆且按水灰比1:1加水在砂浆搅拌机中搅拌均匀，用于进行性能测试；
(5)抗压强度和干密度试体依据GB/T20473附录B和附录C规定的方法成型制成70.7mmX 70.7mmX 70.7mm砂浆立方体，用聚乙烯薄膜复盖，在温度20°C ±5°C下静停(48±4) h,拆模后试样在标准养护箱(温度20°C ±2°C,相对湿度60 80%)中养护至28d。粘结强度依据GB/T 17371-1998第6.6条规定进行。电磁屏蔽性能测试依据我国电子行业军用标准SJ20524-1995规定的测试方法进行。试样制成外径为115mm,中心孔径为12 mm,厚8 mm的圆饼状试样。带模试样在标准养护箱中(温度20°C ±2°C,相对湿度大于90%)养护至Id脱模后在养护箱中继续养护至14d，在干燥箱中60°C排风干燥2h后冷却至室温。实施例2
步骤(I)与实施例1相同。(2)产品配方(以质量份数计)为:水泥:石英砂:硅灰:乳胶粉:纤维素醚:萘系减水剂:磁性膨胀石墨:碳纤维=100: 70: 5: 3: 0.1: 0.88: 9: 0.6 ；
步骤(3)、(4)、(5)与实施例1相同。实施例3
步骤(I)与实施例1相同。(2)产品配方(以质量份数计)为:水泥:石英砂:硅灰:乳胶粉:纤维素醚:萘系减水剂:磁性膨胀石墨:碳纤维=100: 90: 5: 5: 0.1: 0.88: 9: 0.9 ；
步骤(3)、(4)、(5)与实施例1相同。实施例广3的产品部分性能技术指标见表I。表I不同实例产品的部分性能指标
权利要求
1.一种改性石墨水泥基电磁屏蔽干混砂浆的制备方法，其特征是: (1)镍铁氧体沉积膨胀石墨的制备，选用市售膨胀倍率为250- 400倍，纯度> 98%的膨胀石墨为原料；将硝酸镍、硝酸铁、柠檬酸试剂按摩尔比为1: 2: 4配制成溶液，用氨水调节溶液PH值为7 8，于90°C水浴中搅拌4 5h，当液体呈粘稠状时加入膨胀石墨，石墨与溶液的体积比为1: 2.5，搅拌至形成胶体；将胶体在100°C烘干，放入高温炉中在500°C加热60s制成沉积镍铁氧体磁性膨胀石墨； (2)按各原料质量份数配比称取原料，水泥:石英砂:硅灰:乳胶粉:纤维素醚:萘系减水剂:磁性膨胀石墨:碳纤维=100: 50 90: 5 10: 3 5: 0.1 0.2: 0.8 1.0: 8 10: 0.5 0.9 ;上述配方中石英砂的粒度级配为:0.3 0.6mm粒级范围的砂为60%，0.6 1.0mm的砂为40% ;乳胶粉为醋酸乙烯酯一乙烯共聚物EVA ;纤维素醚为羟丙基甲基纤维素；碳纤维为PAN基短切碳纤维，长度为4_5mm,直径为6_10 u m ； (3)将步骤(2)各原料在粉体混合机中充分混合均匀得到产品。
2.根据权利要求1所述的一种改性石墨水泥基电磁屏蔽干混砂浆的制备方法，其特征是:所述粉体混合机是带刀式打散机的 无重力混合机。
全文摘要
一种改性石墨水泥基电磁屏蔽干混砂浆的制备方法，是采用化学方法将镍铁氧体沉积在膨胀石墨的层间及表面制成磁性膨胀石墨，再将磁性膨胀石墨及碳纤维掺入水泥中并与细砂、硅灰、乳胶粉和外加剂等材料混合制成具有电磁屏蔽功能的干混砂浆。本发明与树脂基电磁屏蔽材料相比，水泥基电磁屏蔽干混砂浆具有原料丰富、成本低廉、施工方便的特点。
文档编号C04B14/36GK103204651SQ20131000360
公开日2013年7月17日 申请日期2013年1月7日 优先权日2013年1月7日
发明者黄少文, 胡隽, 彭强 申请人:南昌大学