一种改性剂及其制备方法与流程

文档序号:12991109阅读:671来源:国知局

本发明属于新材料领域,特别是涉及一种改性剂及其制备方法。



背景技术:

硅酸盐指的是硅、氧与其它化学元素结合而成的化合物的总称。它在地壳中分布极广,是构成多数岩石和土壤的主要成分,而硅酸盐是硅酸盐工业的主要原料。硅酸盐制品和材料广泛应用于各种工业、科学研究及日常生活中,目前市场上大多数为无机硅酸盐,在硅酸盐对材料上的应用很是广泛,但是现在的硅酸盐改性剂的导热系数高,且容易受潮吸湿膨胀,作用于材料上时,材料容易掉粉飘絮,使施工环境有飞尘污染的隐患,对人身皮肤有伤害等缺陷,在建筑工程使用后容易造成保温层空鼓、开裂、渗水、脱落等工程质量问题。



技术实现要素:

针对上述情况,本发明要解决的技术问题是提供一种可降低材料吸水率、导热系数低、粘合度高、抗拉拔和污染小的改性剂及其制备方法。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种改性剂及其制备方法,包括其通过以下成分进行质量百分比的组分配比而成:有机硅酸盐10%-20%,可溶性硅酸盐20%-30%,二氧化硅水溶胶10%-20%,气凝胶0.2%-1.0%,水30%-60%,石墨烯0.1%-1.0%。

其改性剂及其制备方法是有上述材料混合制备而成

作为优选,其还含有气凝胶。

作为优选,按照质量百分比,优选有机硅酸盐占1-15%,无机硅酸盐占1-30%,硅溶胶占1-15%,气凝胶占0-10%,其余是水。

作为优选,其中所述有机硅酸盐是可均匀分散于水中的有机硅酸盐。

作为优选,所述无机硅酸盐是可均匀分散于水中的无机硅酸盐。

作为优选,所述气凝胶是可均匀分散于水中的气凝胶。

作为优选,一种岩棉材料改性剂的制备方法,其包括如下步骤:

s1:制备有机硅酸盐和无机硅酸盐的混合水溶液;

s2:加入水,并混合;

s3:加入硅溶胶水分散液,并混合。

作为优选,岩棉材料改性剂制备方法,其包括如下步骤:

s1:制备有机硅酸盐和无机硅酸盐的混合水溶液;

s2:加入气凝胶,并混合;

s3:加入水,并混合;

s4:加入硅溶胶水分散液,并混合。

作为优选,所述有机硅酸盐为单组份的甲基硅酸钠、反应脱水交联后的硅醇基或不同组份的碱金属或钠和石英砂之间的一种;可溶性硅酸盐为单组份的硅酸钠、合成硅酸铝,水合硅酸铝之间的一种;二氧化硅水溶胶为尺度在8-15nm的纳米级二氧化硅颗粒经过硅烷水解法分散而成的具有水和羟基成分的硅溶胶,且该硅溶胶浓度范围在30%-35%。

作为优选,所述气凝胶为密度范围在10-3mg/cm3的硅气凝胶或硫气凝胶。

与现有技术相比,本发明的优点和有益效果是:本改性剂具体针对有机硅酸盐改进行改性,使其更加具备高效的使用效果,特别是制备完成之后,不仅仅自身的耐受性得以大幅度提升,同时在对板质材料进行混合作用时具有非常好的效果,涂覆于工业乃至建筑材料上时可明显增加其材料的抗压强度,特别是脆性材料,其中石墨烯的加入使得改性剂各个材料的融合面过渡区分子结构稳定性大幅度改善,使得本改性剂在涂覆或者添加至固物上时,可于固物面形成对于垂直作用力具有强抗力的薄膜,硅溶胶的加入可有效缓解了材料因对外界环境的耐受性不足产生收缩时产生的裂缝,气凝胶为为硅气凝胶,其纤细的纳米网络结构有效地限制了局域热激发的传播,大大降低了本发明的导热性能,因而本发明本身具有吸水率减小,抗压强度大,表面强度高,抗拉拔强度高,导热系数小,不飞尘飘絮,对施工环境无污染,对人身皮肤不伤害的创造性,从而大大增加了被使用物的使用寿命。

具体实施方式

以下为了更加清楚明确的理解本发明的发明特征、技术手段以及功效,下方将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案:一种改性剂及其制备方法,包括其通过以下成分进行质量百分比的组分配比而成:有机硅酸盐10%-20%,可溶性硅酸盐20%-30%,二氧化硅水溶胶10%-20%,气凝胶0.2%-1.0%,水30%-60%,石墨烯0.1%-1.0%。

实施例1

一种改性剂及其制备方法,对于本发明中的具体组成成分包括:其有机硅酸盐具体选用甲基硅酸钠,可溶性硅酸盐选用硅酸钠,二氧化硅水溶胶选用硅溶胶,气凝胶为硅气凝胶,水为无菌水,石墨烯为石墨烯分散液。

实施例2

一种改性剂及其制备方法,包括其通过以下成分进行质量百分比的组分配比而成:有机硅酸盐10%,可溶性硅酸盐30%,二氧化硅水溶胶20%,气凝胶0.6%,水50%,石墨烯0.5%。

实施例3

一种改性剂及其制备方法,包括其通过以下成分进行质量百分比的组分配比而成:有机硅酸盐15%,可溶性硅酸盐25%,二氧化硅水溶胶15%,气凝胶0.8%,水50%,石墨烯0.80%。

实施例4一种改性剂及其制备方法,包括其通过以下成分进行质量百分比的组分配比而成:有机硅酸盐18%,可溶性硅酸盐20%,二氧化硅水溶胶12%,气凝胶0.4%,水40%,石墨烯0.3%。

实施例5

一种改性剂及其制备方法,对于本发明中的具体组成百分比包括:称取15%的甲基硅酸钠和25%的硅酸钠均匀分散在搅拌罐中进行机械式搅拌,经过10min的充分混合搅拌后逐渐自然冷却回流并形成稳定混合状态后,称取0.7%的气凝胶经过1500转/min的高速搅拌后与甲基硅酸钠和硅酸钠搅拌后的得到的混合物进行混合,搅拌时间为10min,将水中的微生物使用物理过滤法杀死或过滤掉,随后称取44%的水放入搅拌罐中,再称取消毒水加入搅拌罐中,随后经过1500转/min的高速搅拌5min,等待各个添加物彻底混合后添加15%分散过后的硅溶胶,且该硅溶胶浓度范围在30%-35%,将硅溶胶加入搅拌罐中,再取0.3%的石墨烯放于搅拌罐中,随后经过1500转/min的高速搅拌10min,混合形成改性剂。

实施例6

44改性剂及其制备方法,对于本发明中的具体组成百分比包括:称取10%的甲基硅酸钠和20%的硅酸钠均匀分散在搅拌罐中进行机械式搅拌,经过10min的充分混合搅拌后逐渐自然冷却回流并形成稳定混合状态后,称取0.2%的气凝胶经过1500转/min的高速搅拌逐渐升温并且与甲基硅酸钠和硅酸钠搅拌后的得到的混合物进行在高温中进行混合,搅拌时间为10min,将水中的微生物使用物理过滤法杀死或过滤掉,随后称取49%经过冷却后的水放入搅拌罐中,再称取消毒水加入搅拌罐中,随后经过1500转/min的高速搅拌5min,此过程中使用了冷却后的水,所以搅拌过程中的稳定保持在室温或者低温状态,随后等待各个添加物彻底混合后添加15%分散过后的硅溶胶,且该硅溶胶浓度范围在30%-35%,将20%硅溶胶加入搅拌罐中,再取0.8%的石墨烯放于搅拌罐中,随后经过1500转/min的高速搅拌10min,混合形成改性剂。

通过上述方法制得的改性剂对岩棉板进行改性之后的试验数据如下:

以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明,但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下,本领域的技术人员还可做出许多变形和改进,这些也应视为本发明的保护范围。

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