[发明专利]一种基于多壁碳纳米管的水泥基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种基于多壁碳纳米管的水泥基复合材料，其特征在于，按重量份计包括以下组分：

水泥850～950份；

细砂750～800份；

硅粉350～400份；

丁苯橡胶乳液220～250份；

多壁碳纳米管5～10份；

碳纤维40～50份；

减水剂10～15份；

消泡剂5～8份；

石墨20～30份；

所述多壁碳纳米管的外径为10～20nm；所述多壁碳纳米管中羧基的占比为2.5～3wt％；

所述硅粉的成分配比，按重量百分比计为：95.3～96.5％SiO ₂、0.5～0.8％Fe ₂O ₃、1.7～2.2％MgO、1.1～1.8％SO ₃；

所述丁苯橡胶乳液的固含量为54～58％；

所述细砂的粒径≤1.15mm。

2.根据权利要求1所述的一种基于多壁碳纳米管的水泥基复合材料，其特征在于，按重量份计包括以下组分：

水泥880～920份；

细砂760～790份；

硅粉360～390份；

丁苯橡胶乳液230～240份；

多壁碳纳米管6～9份；

碳纤维42～48份；

减水剂11～14份；

消泡剂6～7份；

石墨22～28份。

3.根据权利要求1所述的一种基于多壁碳纳米管的水泥基复合材料，其特征在于，按重量份计包括以下组分：

水泥900份；

细砂780份；

硅粉370份；

丁苯橡胶乳液235份；

多壁碳纳米管7份；

碳纤维45份；

减水剂12份；

消泡剂6.5份；

石墨25份。

4.根据权利要求1所述的一种基于多壁碳纳米管的水泥基复合材料，其特征在于，还包括以下附加技术特征至少其中之一：

所述减水剂为聚羧酸减水剂；

所述消泡剂为聚羧酸消泡剂。

5.根据权利要求1所述的一种基于多壁碳纳米管的水泥基复合材料，其特征在于，所述消泡剂的pH为7～8。

6.一种基于多壁碳纳米管的水泥基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将多壁碳纳米管加入到丁苯橡胶乳液中，加水搅拌；

在65～70℃的水浴中超声处理1～1.5小时，在超声过程中，每隔20min搅拌一次，每次搅拌持续2min，以制成丁苯橡胶乳液/多壁碳纳米管悬浮液；

将水泥、细砂、硅粉、石墨、碳纤维倒入胶砂搅拌机中干搅拌2～5min，

向搅拌机中加入减水剂和水，继续搅拌5～10min；

再向搅拌机中加入丁苯橡胶乳液/多壁碳纳米管悬浮液和消泡剂，继续搅拌5～10min；

将混合料倒入的钢模中，填满模具后置于振动台上振动1～3min；

对模具中的混合物加压以排除气泡，然后刮平表面，于养护室内养护24～36h；

脱模，养护28～30d，完成基于多壁碳纳米管的水泥基复合材料的制备。