的納米填料的存在有關的改進的性質:抗壓強度的增加、彎曲強度的增加、內源性收縮的減 少、抗寒性和抗溫差性的增加、以及水泥水化的加速。
[0105] 根據本發明,使用包含在超增塑劑基體中的基于碳的納米填料的母料簡化了直接 引入基于碳的納米填料的方法。
[0106] 因此,根據本發明的方法特別適合于制備較致密且機械增強的混凝土、制備多孔 (蜂窩狀)混凝土或制備灰泥。
[0107] 根據本發明,使用在超增塑劑中的母料的形式的基于碳的納米填料使得可顯著地 改進可固化無機體系(如混凝土)的抗凍性和抗液體擴散性,改善在結構建造產品中混凝 土與礦物纖維形式的金屬或非金屬增強材料或增強劑或者基于聚合物的增強劑之間的粘 合性,和/或減少在結構建造產品中由于各種應力引起的微裂紋現象。
[0108] 根據本發明獲得的基于可固化無機體系的復合材料意在用在建造和建筑的領域 用于制備砌磚用或內部和外部涂層用的灰漿或用于制造結構建造產品、以及用在石油工業 領域用于鉆探應用。
[0109] 現將通過以下實施例說明本發明,以下實施例不具有限制由所附權利要求限定的 本發明范圍的目的。在實施例中,百分數為重量百分數。
[0110] 實驗部分
[0111] 實施例1 :根據本發明的固體濃縮母料的制備
[0112] 將碳納米管0階(〇1哪11丨51;1'611§1;111<'_(3100 411^1]^)引入裝配有收取擠出螺桿和造 粒設備的Buss?MDK46共捏合機(L/D= 11)的第一進料斗中。
[0113] 將添加有1%似011的丙烯酸類聚合物(乂? 1824,得自(:〇&七61)的25%水溶液以 液體形式在40°C注入到共捏合機的第一區中。在共捏合機內設置的溫度值和流速如下:區 1 :40°C;區 2 :40°C;螺桿:30°C;流速:15kg/h。
[0114] 獲得包含20重量%的CNT的固體形式的母料,其中CNT聚集體良好地分散在XP 1824超增塑劑中。
[0115] 實施例2 :根據本發明的糊狀組合物形式的母料的制備
[0116] 使用在實施例1中獲得的母料和在水溶液中的聚醚聚羧酸鈉鹽(EthacryPHF) 來制備在水溶液中的分散體,其包含:
[0117]
【主權項】
1. 用于制備母料的方法,所述母料包含至少一種超增塑劑和0. 1重量%至25重量%的 基于碳的納米填料,相對于所述母料的總重量表示,所述方法包括: (i) 任選地在水溶性分散劑的存在下,將基于碳的納米填料和至少一種超增塑劑引入 到捏合機中,然后進行捏合,W形成固體形式或糊狀組合物形式的均勻混合物; (ii) 擠出固體形式的所述混合物W獲得固體形式的母料; (iii) 任選地在與階段(i)的超增塑劑相同或不同的超增塑劑中或在水溶性分散劑中 分散所述固體形式的母料,W獲得糊狀組合物形式的母料; (iv) 任選地將在階段(i)或在階段(iii)中獲得的糊狀組合物形式的母料引入到與階 段(i)的超增塑劑或階段(iii)的超增塑劑相同或不同的超增塑劑中,W獲得具有低含量 的基于碳的納米填料的母料。
2. 如權利要求1中所述的方法,其特征在于,所述基于碳的納米填料是單獨的或作為 與石墨締的混合物的碳納米管。
3. 如權利要求1或2中所述的方法,其特征在于,所述超增塑劑選自: -蒙和甲醒的縮聚物的橫化鹽,通常稱為聚蒙橫酸鹽或基于蒙的超增塑劑; -=聚氯胺和甲醒的縮聚物的橫化鹽,通常稱為基于=聚氯胺的超增塑劑; -具有非常低的糖含量的木質素橫酸鹽; -聚丙締酸鹽; -基于聚駿酸、特別地聚離聚駿酸鹽的產品; -和它們相應的水溶液。
4. 前述權利要求中任一項所述的方法,其特征在于,所述水溶性分散劑非共價地結合 至所述基于碳的納米填料,且選自實質的非離子表面活性劑,例如: (i) 多元醇的醋,特別地: -脂肪酸和脫水山梨醇的醋,其任選地為聚己氧基化的, -脂肪酸和甘油的醋, -脂肪酸和庶糖的醋, -脂肪酸和聚己二醇的醋, (ii) 用聚離改性的聚硅氧烷, (iii) 脂肪醇和聚己二醇的離, (iv) 烷基多糖巧,和 (V)聚己締/聚己二醇嵌段共聚物。
5. 前述權利要求中任一項所述的方法,其特征在于,階段(i)直接導致制備糊狀組合 物形式的母料。
6. 前述權利要求中任一項所述的方法,其特征在于,使用水溶性分散劑實施階段 (iii) 〇
7. 前述權利要求中任一項所述的方法,其特征在于,所述超增塑劑在所有階段中是相 同的。
8. 根據前述權利要求中任一項所述的方法能夠獲得的母料,其包含至少一種超增塑劑 和含量為0. 1重量%至25重量%、優選0. 2重量%至20重量%的基于碳的納米填料,相對 于所述母料的總重量。
9. 如權利要求8中所述的母料,其特征在于,它包含0. 1重量%至1重量%的基于碳的 納米填料,相對于所述母料的總重量。
10. 如權利要求8或9中所述的母料,其特征在于,它包含水溶性分散劑。
11. 用于將基于碳的納米填料引入可固化無機體系中的方法,包括至少如下階段:將 水和權利要求8-10中任一項所述的母料單獨地或作為混合物引入到包含至少一種可固化 無機體系的捏合裝置中,W確保所述基于碳的納米填料的含量為相對于所述可固化無機體 系的0. 0001重量%至0. 02重量%、優選0. 0005重量%至0. 01重量%,且水/可固化無機 體系的重量比例為0. 2至1. 5和優選0. 2至0. 7。
12. 如權利要求11中所述的方法,其特征在于,所述可固化無機體系為水泥基料、或石 膏、普通石灰、液體娃酸鹽或陶瓷,所述水泥基料如標準EN-197-1-2000中所述的,特別是 波特蘭型水泥,復合波特蘭水泥例如具有石灰石、具有礦渣、具有飛灰、具有火山灰、具有鍛 燒頁巖、或具有娃灰的復合波特蘭水泥,高爐渣水泥,火山灰水泥,儀氧水泥,或其它基于無 水石膏的水泥如氣無水石膏水泥,其單獨地或作為混合物使用。
13. 如權利要求11或12中所述的方法,其特征在于,所述可固化無機體系為水泥,其任 選地與諸如砂或中空玻璃珠的材料混合。
14. 根據權利要求11-13任一項中所述的方法能夠獲得的基于可固化無機體系的復合 材料。
15. 權利要求14中所述的材料在建造和建筑領域中用于制備擱磚用或內部和外部涂 層用的灰漿或用于制造結構建造產品的用途,和在石油工業領域中用于鉆探應用的用途。
16. 權利要求8-10任一項中所述的母料用于改進可固化無機體系如水泥的的抗凍性 和抗液體擴散性的用途。
17. 權利要求8-10任一項中所述的母料用于改進在結構建造產品中可固化無機體系 和礦物纖維形式的金屬或非金屬增強材料或增強劑或者基于聚合物的增強劑之間的粘合 的用途。
18. 權利要求8-10任一項中所述的母料用于減少在結構建造產品中由于各種應力引 起的微裂紋現象的用途。
【專利摘要】本發明涉及可用于例如建筑業、建造工業或石油鉆探工業的可硬化無機體系,如水泥、灰泥、陶瓷或液體硅酸鹽。本發明更具體而言涉及引入碳質納米填料例如碳納米管以增強機械性能和改進這樣的體系。本發明進一步涉及用于制備母料混合物的方法,所述母料混合物包含至少一種超增塑劑和相對于母料混合物的總重量的0.1%至25%、優選0.2%至20%的質量比的碳質納米填料,且還涉及由此獲得的所述母料混合物及其在可硬化無機體系中以制備具有改進性質的材料為目的的用途。本發明適用于建造工業、建筑業和石油鉆探工業。
【IPC分類】C04B24-04, C04B24-02, C04B28-02
【公開號】CN104684863
【申請號】CN201380051493
【發明人】A.科爾曾科, C.文森德奧, A.勒什尼科瓦, G.I.亞科夫勒夫, G.N.佩武欣, J-M.蘇奧, D.普拉特爾
【申請人】阿克馬法國公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年11月25日
【公告號】EP2922801A1, US20150240047, WO2014080144A1