本發(fā)明涉及一種微納米超細(xì)粉體，特別是涉及一種在水中再分散的微納米超細(xì)粉體及其制備方法。

背景技術(shù)：

在高強(qiáng)或超高強(qiáng)混凝土制備過程中，采用微納米超細(xì)摻合料能夠顯著提高混凝土的致密化、促進(jìn)水化、增加混凝土早期強(qiáng)度、改善工作性、有效減少混凝土開裂和防止堿—骨料反應(yīng)，使微觀結(jié)構(gòu)更致密，提高混凝土耐久性及服役壽命。

但是微納米超細(xì)粉體的粒徑小，表面能高，具有熱力學(xué)上自發(fā)團(tuán)聚的趨勢(shì)，微納米超細(xì)粉體團(tuán)聚后大大影響微納米超細(xì)粉體優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮，甚至可能在混凝土內(nèi)部造成缺陷，影響混凝土力學(xué)性能和耐久性性能，因此分散問題是阻礙微納米超細(xì)粉體工程應(yīng)用的主要原因之一?，F(xiàn)有的微納米超細(xì)粉體大多只能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)用，無法實(shí)現(xiàn)再分散，且運(yùn)輸和保存非常困難，尤其是在實(shí)際工程中大規(guī)模應(yīng)用時(shí)，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的精細(xì)操作方法，不適用于實(shí)際工程環(huán)境和工作條件，使微納米超細(xì)粉體的分散的效果和魯棒性都很差，嚴(yán)重限制了微納米超細(xì)粉體在混凝土工程中的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于，提供一種新型在水中再分散的微納米超細(xì)粉體及其制備方法，所要解決的技術(shù)問題是使其易于保存，從而更加適于實(shí)用。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種在水中再分散的微納米超細(xì)粉體，其組分包括(重量百分比計(jì)):

微納米級(jí)超細(xì)粉體：25-45份；

吸水膨脹劑：0.2-8份；

分散劑：0.5-5份；

穩(wěn)定劑：0.2-1份。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)選的，前述的在水中再分散的微納米超細(xì)粉體，其中所述的微納米級(jí)超細(xì)粉體的粒徑為1nm～500nm；所述的微納米級(jí)超細(xì)粉體為微納米粉煤灰、微納米磨細(xì)礦渣、微納米高爐鋼渣、微納米硅灰、微納米稻殼灰、微納米偏高嶺土、微納米二氧化硅、微納米石灰石粉體、微納米石墨烯和碳納米管中的至少一種。

優(yōu)選的，前述的在水中再分散的微納米超細(xì)粉體，其中所述的吸水膨脹劑為淀粉、N-乙烯基酰胺類聚合物、非離子型纖維素衍生物、交聯(lián)羧甲基纖維素鈉和陰離子型纖維素醚中的至少一種。

優(yōu)選的，前述的在水中再分散的微納米超細(xì)粉體，其中所述的分散劑為粉狀的減水劑；所述的粉狀的減水劑為聚羧酸系減水劑、萘系減水劑、脂肪族羧基磺酸鹽系減水劑、氨基磺酸鹽系減水劑、蒽系減水劑、蜜胺系減水劑、木質(zhì)素磺酸鹽系減水劑、三聚氰胺系減水劑、古馬隆系減水劑和聚苯乙烯磺酸鹽系減水劑中的至少一種。

優(yōu)選的，前述的在水中再分散的微納米超細(xì)粉體，其中所述的穩(wěn)定劑為多聚糖、纖維素醚、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、羥乙基纖維素、聚醚類、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺中的至少一種。

優(yōu)選的，前述的在水中再分散的微納米超細(xì)粉體，其中所述的在水中再分散的微納米超細(xì)粉的粒徑為100μm～2000μm。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種在水中再分散的微納米超細(xì)粉體的制備方法，其包括以下步驟：

以重量百分比計(jì)，將微納米級(jí)超細(xì)粉體：25-45份，吸水膨脹劑：0.2-8份，分散劑：0.5-5份和穩(wěn)定劑：0.2-1份混合，研磨，得到混合粉末，加入乙醇水溶液，混勻，造粒，過篩，得到在水中再分散的微納米超細(xì)粉體；

其中，所述乙醇水溶液的質(zhì)量是所述混合粉末的質(zhì)量的1％-9％。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)選的，前述的在水中再分散的微納米超細(xì)粉體的制備方法，其中所述的在水中再分散的微納米超細(xì)粉體的粒徑為100μm～2000μm。

優(yōu)選的，前述的在水中再分散的微納米超細(xì)粉體的制備方法，其中所述的乙醇水溶液的質(zhì)量濃度為40％-95％。

優(yōu)選的，前述的在水中再分散的微納米超細(xì)粉體的制備方法，其中所述的微納米級(jí)超細(xì)粉體的粒徑為1nm～500nm；所述的微納米級(jí)超細(xì)粉體為微納米粉煤灰、微納米磨細(xì)礦渣、微納米高爐鋼渣、微納米硅灰、微納米稻殼灰、微納米偏高嶺土、微納米二氧化硅、微納米石灰石粉體、微納米石墨烯和碳納米管中的至少一種；所述的吸水膨脹劑為淀粉、N-乙烯基酰胺類聚合物、非離子型纖維素衍生物、交聯(lián)羧甲基纖維素鈉和陰離子型纖維素醚中的至少一種；所述的分散劑為粉狀的減水劑；所述的粉狀的減水劑為聚羧酸系減水劑、萘系減水劑、脂肪族羧基磺酸鹽系減水劑、氨基磺酸鹽系減水劑、蒽系減水劑、蜜胺系減水劑、木質(zhì)素磺酸鹽系減水劑、三聚氰胺系減水劑、古馬隆系減水劑和聚苯乙烯磺酸鹽系減水劑中的至少一種；所述的穩(wěn)定劑為多聚糖、纖維素醚、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、羥乙基纖維素、聚醚類、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺中的至少一種。

借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明在水中再分散的微納米超細(xì)粉體及其制備方法至少具有下列優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明在水中再分散的微納米超細(xì)粉體的制備方法簡單，能夠用于工藝生產(chǎn)。本發(fā)明的制備方法制成的在水中再分散的微納米超細(xì)粉體能夠用于水泥基材料的微納米摻合料制備。本發(fā)明的在水中再分散的微納米超細(xì)粉體具有易于保存和運(yùn)輸，方便實(shí)際工程使用等優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛用于水泥凈漿、砂漿、混凝土和石膏制品的制備。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)說明如后。

具體實(shí)施方式

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效,以下結(jié)合較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的在水中再分散的微納米超細(xì)粉體及其制備方法其具體實(shí)施方式、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。在下述說明中，不同的“一實(shí)施例”或“實(shí)施例”指的不一定是同一實(shí)施例。此外，一或多個(gè)實(shí)施例中的特定特征或特點(diǎn)可由任何合適形式組合。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提出的一種在水中再分散的微納米超細(xì)粉體，其組分包括(重量百分比計(jì)):

微納米級(jí)超細(xì)粉體：25-45份；

吸水膨脹劑：0.2-8份；

分散劑：0.5-5份；

穩(wěn)定劑：0.2-1份。

較佳的，本發(fā)明實(shí)施例在水中再分散的微納米超細(xì)粉體中的所述的微納米級(jí)超細(xì)粉體的粒徑為1nm～500nm；微納米級(jí)超細(xì)粉體為微納米粉煤灰、微納米磨細(xì)礦渣、微納米高爐鋼渣、微納米硅灰、微納米稻殼灰、微納米偏高嶺土、微納米二氧化硅、微納米石灰石粉體、微納米石墨烯和碳納米管中的至少一種。

較佳的，本發(fā)明實(shí)施例在水中再分散的微納米超細(xì)粉體中的吸水膨脹劑為淀粉、N-乙烯基酰胺類聚合物、非離子型纖維素衍生物、交聯(lián)羧甲基纖維素鈉和陰離子型纖維素醚中的至少一種。吸水膨脹劑主要作用是吸水后體積膨脹數(shù)倍將干燥并造粒后的可再分散微納米超細(xì)粉體分解。

較佳的，本發(fā)明實(shí)施例在水中再分散的微納米超細(xì)粉體中的分散劑為粉狀的減水劑，所述的粉狀的減水劑為聚羧酸系減水劑、萘系減水劑、脂肪族羧基磺酸鹽系減水劑、氨基磺酸鹽系減水劑、蒽系減水劑、蜜胺系減水劑、木質(zhì)素磺酸鹽系減水劑、三聚氰胺系減水劑、古馬隆系減水劑和聚苯乙烯磺酸鹽系減水劑中的至少一種。分散劑的主要作用是吸附在吸水膨脹劑分解后的細(xì)顆粒表面，在靜電斥力作用下進(jìn)一步分散微納米顆粒，防止團(tuán)聚。

較佳的，本發(fā)明實(shí)施例在水中再分散的微納米超細(xì)粉體中的穩(wěn)定劑為多聚糖、纖維素醚、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、羥乙基纖維素、聚醚類、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺中的至少一種。穩(wěn)定劑的主要作用使整個(gè)分散體系形成懸浮膠體體系，通過自身分子鏈的相互纏繞增加水相體系的黏度，保證固體顆粒的懸浮，防止已分散顆粒沉降。

較佳的，本發(fā)明實(shí)施例在所述的在水中再分散的微納米超細(xì)粉的粒徑為100μm～2000μm。

本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提出一種在水中再分散的微納米超細(xì)粉體的制備方法，其包括以下步驟：

以重量百分比計(jì)，將微納米級(jí)超細(xì)粉體：25-45份，吸水膨脹劑：0.2-8份，分散劑：0.5-5份和穩(wěn)定劑0.2-1份混合，研磨，得到混合粉末，加入乙醇水溶液，混勻，造粒，過篩，得到在水中再分散的微納米超細(xì)粉體；

其中，所述乙醇水溶液的質(zhì)量是所述混合粉末的質(zhì)量的1％-9％。

較佳的，本發(fā)明實(shí)施例在水中再分散的微納米超細(xì)粉體的制備方法中的研磨的時(shí)間為20-30min。

較佳的，本發(fā)明實(shí)施例在水中再分散的微納米超細(xì)粉體的制備方法中的乙醇水溶液的質(zhì)量濃度為40％-95％。

較佳的，本發(fā)明實(shí)施例在水中再分散的微納米超細(xì)粉體的制備方法中的所述的在水中再分散的微納米超細(xì)粉的粒徑為100μm～2000μm。較佳的，本發(fā)明實(shí)施例在水中再分散的微納米超細(xì)粉體的制備方法中的所述的微納米級(jí)超細(xì)粉體的粒徑為1nm～500nm；微納米級(jí)超細(xì)粉體為微納米粉煤灰、微納米磨細(xì)礦渣、微納米高爐鋼渣、微納米硅灰、微納米稻殼灰、微納米偏高嶺土、微納米二氧化硅、微納米石灰石粉體、微納米石墨烯和碳納米管中的至少一種；所述的吸水膨脹劑為淀粉、N-乙烯基酰胺類聚合物、非離子型纖維素衍生物、交聯(lián)羧甲基纖維素鈉和陰離子型纖維素醚中的至少一種；所述的分散劑為粉狀的減水劑，所述的粉狀的減水劑為聚羧酸系減水劑、萘系減水劑、脂肪族羧基磺酸鹽系減水劑、氨基磺酸鹽系減水劑、蒽系減水劑、蜜胺系減水劑、木質(zhì)素磺酸鹽系減水劑、三聚氰胺系減水劑、古馬隆系減水劑和聚苯乙烯磺酸鹽系減水劑中的至少一種；所述的穩(wěn)定劑為多聚糖、纖維素醚、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、羥乙基纖維素、聚醚類、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺中的至少一種。

較佳的，本發(fā)明實(shí)施例在水中再分散的微納米超細(xì)粉體的制備方法中的在水中再分散的微納米超細(xì)粉包裝袋為錫箔袋、鋁箔袋、內(nèi)襯塑料的包裝袋或鋁塑復(fù)合袋；

實(shí)施例1

以重量百分比計(jì)，將30份微納米二氧化硅粉體，0.8份交聯(lián)羧甲基纖維素鈉，1份聚羧酸系減水劑和0.8份聚丙烯酸鈉混合，在球磨機(jī)中研磨30min，得到混合粉末，加入質(zhì)量濃度為55％的乙醇水溶液，混勻，造粒，過篩，得到粒徑為1200μm的在水中再分散的微納米超細(xì)粉體，采用鋁塑復(fù)合防潮包裝袋包裝；其中，所述乙醇水溶液的質(zhì)量是所述混合粉末質(zhì)量的2％。

實(shí)施例2

以重量百分比計(jì)，將35份微納米二氧化硅粉體，1.2份聚乙烯吡咯烷酮，0.9份蒽系減水劑和1份羥乙基纖維素混合，在球磨機(jī)中研磨20min，得到混合粉末，加入質(zhì)量濃度為65％的乙醇水溶液，混勻，造粒，過篩，得到粒徑為1500μm的在水中再分散的微納米超細(xì)粉體，采用鋁箔袋防潮包裝袋包裝；其中，所述乙醇水溶液的質(zhì)量是所述混合粉末質(zhì)量的3％。

實(shí)施例3

以重量百分比計(jì)，將40份微納米偏高嶺土粉體，2份羧甲基纖維素鈣，2份粉體聚羧酸減水劑，和0.5份聚氧化乙烯混合，在球磨機(jī)中研磨22min，得到混合粉末，加入質(zhì)量濃度為75％的乙醇水溶液，混勻，造粒，過篩，得到粒徑為800μm的在水中再分散的微納米超細(xì)粉體，采用錫箔袋防潮包裝袋包裝；其中，所述乙醇水溶液的質(zhì)量是所述混合粉末質(zhì)量的1％。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。