[发明专利]一种用于纳米二氧化硅的分散剂及制备方法

说明书

本发明涉及一种用于纳米二氧化硅的分散剂及制备方法，按质量份计的所述分散剂包括：30‑45份磺酸盐共聚物，0.001‑0.005份温轮胶，0.01‑0.05份氢氧化钙，1‑3份聚羧酸减水剂和0.01‑0.05份三异丙醇胺，余量为水。该分散剂制备方法包括：将温轮胶(0.001‑0.005份)与水混合均匀，然后依次加入氢氧化钙0.01‑0.05份，三异丙醇胺0.01‑0.05份，聚羧酸减水剂1‑3份，搅拌10分钟，最后加入磺酸盐共聚物30‑45份，搅拌5min，得分散剂。本方法制备的分散剂与纳米材料混合，可高效分散纳米材料，同时避免拌合中的团聚，增强纳米二氧化硅的效果。

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂领域，具体涉及一种用于纳米二氧化硅的分散剂及制备方法。

背景技术

纳米改性是近几年发展起来的新兴技术，近年来对于纳米材料提升建筑材料性能的相关问题也有了深入探讨。粒度在1～100nm范围的纳米二氧化硅(nano-SiO₂,NS)具有抗紫外线的光学性能，能提高材料的抗老化、强度和耐化学性能。纳米二氧化硅为无定形白色粉末，无毒、无味、无污染，微结构为球形，絮状和网状的纳米二氧化硅准颗粒节不溶于水，极易团聚。纳米二氧化硅还是水泥混凝土领域研究与应用最为广泛的纳米材料，它不仅可以形成纳米晶核效应，诱导水泥水化，同时还可以发生火山灰反应，起到很好的填充效果，优化水泥石微观结构。在水泥硬化浆体中，纳米级的水化硅酸钙凝胶之间的化学键极少，因此，纳米材料的加入可有效改善水化产物的结构单元组成，改善材料的宏观力学和耐久性能，从而可大幅度提升输电线路混凝土结构的抗腐蚀性能和使用寿命。

虽然纳米材料在提升混凝土材料性能上得到了一定的应用，然而，纳米材料应用的关键问题，即如何使纳米材料在水化产物中均匀分散，并未得到实质性突破，例如纳米材料固相易团聚，液相易聚集。而如何避免纳米材料团聚，是发挥其纳米效应的关键。纳米SiO₂在水泥浆体中可能出现不同程度的团聚。一旦团聚，颗粒粒径增大，势必影响纳米效应的发挥，进而影响其填充效果、晶核诱导效应等，进一步影响水化产物微结构，最终影响纳米改性混凝土的宏观性能。纳米SiO₂在碱性条件发生火山灰反应，与水泥溶出离子形成水化产物填充水泥颗粒间的孔隙，形成密实结构，达到最理想的分散效果。纳米材料团聚，形成与水泥颗粒粒径相当的团聚结构，活性大幅度降低，同时，颗粒与颗粒间的孔隙需要更多的水化产物填充，从而使纳米材料的填充、水化反应、晶核效应等效应大幅度降低，表现为纳米材料失效，宏观上甚至使混凝土性能下降。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用于纳米二氧化硅的分散剂及制备方法，制备的分散剂与纳米材料混合，可高效分散纳米材料，同时避免拌合中的团聚，增强纳米二氧化硅的效果。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种用于纳米二氧化硅的分散剂，其改进之处在于，按质量份计的所述分散剂包括：30-45份磺酸盐共聚物、0.001-0.005份温轮胶、0.01-0.05份氢氧化钙、1-3份聚羧酸减水剂和0.01-0.05份三异丙醇胺，余量为水。

优选的，所述聚羧酸减水剂包括：含量不大于聚羧酸减水剂0.1％的Na₂O+0.658K₂O。

优选的，所述三异丙醇胺的纯度不小于99％。

优选的，所述磺酸盐共聚物的分子结构式为：

其中m：n：p＝1:(0.5-1.5):(0.5-1.5)，平均分子量2000-8000。

优选的，所述分散剂的掺量为纳米二氧化硅含量的3-7％。

一种用于纳米二氧化硅的分散剂的制备方法，其改进之处在于，所述方法包括如下步骤：

1)将温轮胶(0.001-0.005份)与水混合均匀；