[发明专利]一种复合型固体纳米基早强剂及其制备方法

权利要求书

1.一种复合型固体纳米基早强剂，其特征在于：所述复合型固体纳米基早强剂由以下重量份配比的各组分制成：固体早强型聚羧酸减水剂：80-90份，介孔纳米二氧化硅：5-15份，介孔纳米氧化铝：5-10份。

2.一种复合型固体纳米基早强剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

（1）固体早强型聚羧酸减水剂的制备

在三口烧瓶中，加入100份异戊烯醇聚氧乙烯醚大单体（TPEG），将温度升至50℃-60℃；

待聚醚单体熔融完全后，分别加入2-5份肉桂酰胺、1-2份甲基丙烯磺酸钠、0.5-1.5份脂肪族硫醇以及1.5-2.5份氧化剂和引发剂，然后滴加5-7份丙烯酸，滴加时间控制在1.5-1.8h内；

滴加结束反应一定时间0.6-0.9h，最后加入8-12份碱液中和倒出自然冷却便得到固态早强型聚羧酸减水剂；

（2）介孔纳米二氧化硅的制备

在15℃的环境下，分别称量4g聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(F127)，20g KCl和4.8g正己烷，然后将其一起溶于50ml浓盐酸与240ml H₂O的混合溶液中，采用磁力搅拌器搅拌待其完全溶解；

随后往混合溶液中缓慢匀速滴加20ml的正硅酸乙酯，使其在15℃的环境温度下持续搅拌20h之后，再将其转到具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，密封并放置于100℃的恒温烘箱中进行晶化，24h之后取出让其自然冷却至室温；

用去离子水对冷却后的产物进行多次洗涤，至中性之后再用无水乙醇洗涤抽滤，然后将其在80℃下干燥24h后得到白色粉末状样品；

在95℃的条件，将此白色粉末用质量分数为45%的H₂SO₄回流20h以去除模板剂，最后再用去离子水和乙醇洗涤抽滤，再进行干燥即可得到介孔纳米二氧化硅FDU-12；

（3）介孔纳米氧化铝的制备

称取6.25g的Al(NO₃)₃·9H₂O溶于40ml的酒精中，用磁力搅拌器搅拌待其完全溶解之后，加入上述合成的2g介孔二氧化硅FDU-12，在60℃的夹层烧杯中继续搅拌至粉末状；

然后将此粉末样品转移到马弗炉中，将马弗炉缓慢升温到250℃并保持6h使硝酸盐充分热分解，将热解后的样品进行第二次浸渍；

称取3.13g Al(NO₃)₃·9H₂O与第一次浸渍得到的成品溶于一起溶于30ml乙醇，在60℃夹层烧杯中用磁力搅拌器搅干之后，再加入一定量的正己烷搅拌至粉末状；

然后将其转入马弗炉以1℃min^-1的速率升温至450℃，保温6h进行晶化处理，待样品冷却之后将其与浓度为2M的NaOH溶液充分反应以完全除去FDU-12模板；

然后再用去离子水和乙醇将样品洗至中性，最后置于80℃的烘箱中烘干24小时可得到最终样品；

（4）将固体早强型聚羧酸减水剂、介孔纳米二氧化硅和介孔纳米氧化铝分别放到球磨机中进行充分的打磨混合，从而制得复合型固体纳米基早强剂。

3.根据权利要求2所述的一种复合型固体纳米基早强剂的制备方法，其特征在于：所述异戊烯醇聚氧乙烯醚大单体平均分子量为4000。

4.根据权利要求2所述的一种复合型固体纳米基早强剂的制备方法，其特征在于：所述引发剂为偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈，质量比为2:1，引发剂分三次加入，反应初始和反应进行1/3时长时分别加入偶氮二异丁腈，反应进行至2/3时长时加入偶氮二异庚腈。

5.根据权利要求2所述的一种复合型固体纳米基早强剂的制备方法，其特征在于：所述碱液为三乙醇胺和二乙醇单异丙醇胺混合液，其质量比为1:2。