[发明专利]一种含多壁碳纳米管的复合发泡水泥及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含多壁碳纳米管的复合发泡水泥及其制备方法。所述的制备方法包含如下步骤：(1)将多壁碳纳米管放入硝化剂溶液中，在50～70℃下超声搅拌2～4h，洗涤至中性，干燥后得硝化多壁碳纳米管；(2)将硝化多壁碳纳米管加入纯净水中，然后再加入分散剂，在70～90℃下超声分散20～30min，得硝化多壁碳纳米管浆料；(3)往硝化多壁碳纳米管浆料中加入聚乙烯醇以及催化剂，在70～90℃下搅拌反应2～4h后，过滤干燥即得聚乙烯醇改性多壁碳纳米管；(4)将聚乙烯醇改性多壁碳纳米管加入水中，然后加入硫铝酸盐水泥、十八酸钙盐、碳酸锂以及过氧化氢，高速剪切搅拌5～20min，将混合浆倒入试模中，24小时后拆模，标准养护28天，即得所述的含多壁碳纳米管的复合发泡水泥。该发泡水泥的综合力学性能有了显著的提高。

技术领域

本发明涉及复合发泡水泥制备技术领域，具体涉及一种含多壁碳纳米管的复合发泡水泥及其制备方法。

背景技术

发泡水泥是指通过发泡剂和发泡工艺将泡沫与水泥均匀混合，然后将混合浆料进行现浇施工或模具成型，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。它属于气泡状绝热材料，突出特点是在混凝土内部形成封闭的泡沫孔，使混凝土轻质化和保温隔热化。但是其内部的泡沫也一定程度的影响了混凝土的力学性能。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题是，提供一种含多壁碳纳米管的复合发泡水泥的制备方法。由该方法制备得到的含多壁碳纳米管的复合发泡水泥具有优异的力学性能。

本发明所要解决的上述技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种含多壁碳纳米管的复合发泡水泥的制备方法，其包含如下步骤：

(1)将多壁碳纳米管放入硝化剂溶液中，在50～70℃下超声搅拌2～4h，洗涤至中性，干燥后得硝化多壁碳纳米管；

(2)将硝化多壁碳纳米管加入纯净水中，然后再加入分散剂，在70～90℃下超声分散20～30min，得硝化多壁碳纳米管浆料；

(3)往硝化多壁碳纳米管浆料中加入聚乙烯醇，以及硫氰酸钠以及三乙胺，在70～90℃下搅拌反应2～4h后，过滤干燥即得聚乙烯醇改性多壁碳纳米管；

(4)将聚乙烯醇改性多壁碳纳米管加入水中，然后加入硫铝酸盐水泥、十八酸钙盐、碳酸锂以及过氧化氢，高速剪切搅拌5～20min，将混合浆倒入试模中，24小时后拆模，标准养护28天，即得所述的含多壁碳纳米管的复合发泡水泥。

优选地，步骤(1)中所述的硝化剂由乙酸酐和浓硝酸按体积比为2～3:1组成；所述的多壁碳纳米管与硝化剂的用量比为1g：15～30mL。

最优选地，步骤(1)中所述的硝化剂由乙酸酐和浓硝酸按体积比为3:1组成；所述的多壁碳纳米管与硝化剂的用量比为1g：20mL。

优选地，步骤(2)中硝化多壁碳纳米管、分散剂以及纯净水的用量比为：1g：0.1～0.2g：10～20mL。

最优选地，步骤(2)中硝化多壁碳纳米管、分散剂以及纯净水的用量比为：1g：0.15g：15mL。

优选地，所述的分散剂通过如下方法制备得到：油酸以及四氟硼酸加入有机溶剂，然后再加入氢氧化钠溶液，在60～70℃条件下反应1～2h，浓缩去除溶剂后即得所述的分散剂；所述油酸以及四氟硼酸与氢氧化钠的摩尔比为1:1:2。

优选地，步骤(3)中聚乙烯醇、硫氰酸钠、三乙胺以及硝化多壁碳纳米管浆料的用量比为：1～3g：2～3g：2～4g：100～200mL。

最优选地，聚乙烯醇、硫氰酸钠、三乙胺以及硝化多壁碳纳米管浆料的用量比为：2g：2g：3g：150mL。