[发明专利]一种具有纳微米碳化功能层的高吸水树脂及其制备工艺

说明书

本发明涉及高分子材料和建筑材料技术领域，且公开了一种具有纳微米碳化功能层的高吸水树脂，包括以下重量份数配比的原料：电石渣30质量份、有机分散剂20～50质量份、氢氧化钠6.125质量份、丙烯酸15质量份、交联剂0.25质量份、引发剂0.255质量份。该具有纳微米碳化功能层的高吸水树脂及其制备工艺，通过采用反向悬浮聚合法制备球型高吸水树脂，反相悬浮法制备高吸水性树脂具有聚合过程稳定、能够直接得到粒状产品易被阻隔层材料包裹、所得产物易干燥、聚合物的吸水性能好等优点，采用电石渣与球型高吸水树脂形成的微米功能层既可以内层防水的作用又可以使球型高吸水树脂与纳米功能层涂料粘接紧密，可以使纳米功能层涂料均匀的包裹在球型高吸水树脂上。

技术领域

本发明涉及高分子材料和建筑材料技术领域，具体为一种具有纳微米碳化功能层的高吸水树脂及其制备工艺。

背景技术

随着现代科学技术的发展，高吸水树脂在自愈合领域已经逐渐运用，在建筑工程中，由于水泥基材料本身固有的脆性和较低的抗拉强度，在所以水泥基难以避免出现开裂的情况，尽管裂纹的存在是一个水泥基材料硬化后必不可少的内在特征，但是它们的长期存在会影响结构的稳定，尤其是在不均匀荷载或者恶劣环境中特别容易产生微裂纹，微裂纹逐渐发展为大尺寸裂缝，降低水泥基材料的耐久性，带来安全隐患，开发和研究用于制备自愈合水泥基的新方法以及自愈合水泥基添加的新材料受到广泛关注。

在已有的报道中，自愈合水泥基材料已经有较多的研究，但传统的自愈合水泥基材料中添加的高吸水树脂对于水泥基材料的强度影响很大，直接或者由于阻隔不完全，导致吸水树脂吸水、水泥基材料强度降低，本发明的纳微米阻隔功能层的主要功能是避免混凝土中的水分接触树脂，同时，该阻隔功能层具有一定的强度，可替代部分细骨料，且避免水泥基材料在龄期内或者是养护结束时，由于树脂释水收缩留下孔洞，造成强度降低，从而达到在不影响水泥基材料耐久性的情况下，当微裂缝首次产生、将阻隔功能层破坏时，树脂吸水溶胀封堵裂缝。

经检索到中国专利CN114716177A并公开了一种适用于自修复水泥基材料水泥颗粒微胶囊的制备方法，通过油相准备：将固体颗粒与囊壁材料按照重量比1:1-1:10的比例混合作为油相，将其在水浴中加热到40-80℃；其中囊壁材料的组成为：表面活性剂0.1wt％-5.0wt％、异氰酸酯0wt％-50wt％、石蜡0wt％-90wt％和正己烷1wt％-10wt％，这几种之和为100wt％，水相准备：将阴离子表面活性剂溶解在水中得到水相，其质量百分比浓度为0.1wt％-5wt％，并加热至30-60℃，乳化：将在转速为200r/mi n-700r/mi n的条件下，将油相倒入水相中并搅拌15-60分钟，其中油水重量比为1:1-1:10，界面聚合：将胺的一种或几种加入水相中，并反应1-5小时，胺与水相中的水的比例为每200ml中加入10克胺，冷凝，将冷水倒入水相中，冲洗4-5遍微胶囊并干燥12-24小时，从而获得水泥颗粒为囊芯的微胶囊，该发明是利用融化分散冷凝技术，实现水泥颗粒的包裹，做到了微胶囊中包裹水泥颗粒的先例。采用该方法合成的水泥颗粒微胶囊，可以实现使用水泥修复水泥的目的。

然而该发明是利用融化分散冷凝技术，实现水泥颗粒的包裹，做到了微胶囊中包裹水泥颗粒的先例，采用该方法合成的水泥颗粒微胶囊，可以实现使用水泥修复水泥的目的，但是相对于本发明，其制备过程和原材料较为复杂，所述囊壁材料中加有石蜡，熔点为57-63℃，而水泥水化温度为60-70℃，所以该微胶囊在参入水泥基材料中，伴随水泥水化放热，有可能导致囊壁破裂，本发明表面纳微米阻隔功能层坚固，不容易受到其他环境因素影响失效，制备方法简单高效，有较高的经济效益和环保效益，制备过程迅速，鉴于此，提出了一种具有纳微米碳化功能层的高吸水树脂及其制备工艺。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有纳微米碳化功能层的高吸水树脂及其制备工艺，解决了囊壁受热发生破裂的问题。

(二)技术方案