本發(fā)明屬于無機(jī)非金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種利用疏水硅膠材料制備表面疏水水泥石材料的方法。
背景技術(shù)：
我國水泥產(chǎn)業(yè)經(jīng)過十幾年的迅猛發(fā)展，在滿足國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展需要的前提下，水泥產(chǎn)能隨之過剩。未能及時(shí)利用的水泥，放置過程中可與空氣中的水分等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，使水泥的性能發(fā)生不同程度的降低，無法根據(jù)原參數(shù)對(duì)其進(jìn)行利用，所以，過剩的水泥產(chǎn)能不但是對(duì)空間資源的極大占用，也是對(duì)礦產(chǎn)資源的極大浪費(fèi)。因此，如何科學(xué)削減過剩的水泥產(chǎn)能成為生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)程中急需解決的難題。
拋光水泥石及相關(guān)材料作為室內(nèi)裝飾材料，由于成本低、制備過程簡(jiǎn)單、造型豐富多變等特點(diǎn)，逐漸受到設(shè)計(jì)師和消費(fèi)者的青睞。疏水性能有利于材料表面的防水和清潔。此外，在科學(xué)研究中，水泥石自然生成的光滑表面，不需要表面拋光處理，更有利于水泥石表面的微觀觀測(cè)和分析。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種利用疏水硅膠材料制備表面疏水水泥石材料的方法，水泥石材料表面的疏水性增加了水泥石材料的功能性，使水泥石及相關(guān)材料作為裝飾材料，用途更廣泛，附加值更高。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種利用疏水硅膠材料制備表面疏水水泥石材料的方法，以普通硅酸鹽水泥為原料，以納米材料為改性材料，以疏水硅膠材料表面為水泥水化硬化的基體，將硬化的水泥材料在水中養(yǎng)護(hù)后獲得表面疏水的水泥石材料。具體實(shí)施步驟如下：
一、將納米材料與水泥混合，用電動(dòng)攪拌機(jī)將粉體均勻攪拌3~5min，然后加入減水劑攪拌2~3min，最后加入水均勻攪拌4~5min，得到水泥漿體。
二、以表面疏水的硅膠材料作為水泥水化硬化的基體，將水泥漿體放置在疏水硅膠材料表面，使水泥漿體能夠在硅膠材料表面水化硬化，水泥的上表面用保鮮模覆蓋，16~24小時(shí)后，獲得已硬化水泥石材料。
三、將水泥石材料放在水中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)3~28天，獲得具有表面疏水性能的水泥石材料。
本發(fā)明中，所述水泥為普通硅酸鹽水泥。
本發(fā)明中，所述納米材料為納米氧化硅或納米氧化鈦。
本發(fā)明中，所述納米材料的加入量為水泥和納米材料總質(zhì)量的0.5~2.5%。
本發(fā)明中，所述水與水泥和納米材料總和的質(zhì)量比為0.3~0.5。
本發(fā)明中，所述減水劑為聚羧酸減水劑，其加入量為水泥和納米材料總質(zhì)量的0.5%。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
（1）制成的水泥石材料具有光滑表面，不需要對(duì)材料進(jìn)行拋光處理，即可直接用于表面的微觀觀測(cè)，有利于對(duì)水泥石表面的微觀觀測(cè)和科學(xué)研究。
（2）用納米氧化硅作為改性材料制成的表面疏水水泥石材料，其表面與水的接觸角為114.1°~123.0°。用納米氧化鈦?zhàn)鳛楦男圆牧现瞥傻谋砻媸杷嗍牧?，其表面與水的接觸角為111.2°~122.3°。
（3）水泥石材料表面的疏水性增加了水泥石材料的功能性，使水泥石及相關(guān)材料作為裝飾材料，用途更廣泛，附加值更高。
（4）本發(fā)明技術(shù)方法簡(jiǎn)單，可實(shí)施性強(qiáng)，有利于促進(jìn)削減過剩的水泥產(chǎn)能，并使其產(chǎn)生新的價(jià)值。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明，但并不局限于此，凡是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
實(shí)施例1：
首先，先將納米氧化硅與水泥混合，控制納米氧化硅的加入量為水泥和納米氧化硅總質(zhì)量的0.5%，用電動(dòng)攪拌機(jī)將粉體均勻攪拌3~5min。然后加入聚羧酸減水劑，控制聚羧酸減水劑的加入量為水泥和納米氧化硅總質(zhì)量的0.5%，攪拌2~3min。最后加入水均勻攪拌4~5min，水與水泥和納米氧化硅總量的質(zhì)量比為0.3。將獲得的水泥漿體放置在疏水硅膠材料表面，水泥的上表面用保鮮模覆蓋。16小時(shí)后，獲得硬化的水泥石材料，將其放在水中養(yǎng)護(hù)13天。水與實(shí)驗(yàn)制成的水泥材料表面的接觸角為123.0°（＞90°），表面具有疏水性。
實(shí)施例2：
首先，先將納米氧化硅與水泥混合，控制納米氧化硅的加入量為水泥和納米氧化硅總質(zhì)量的1.5%，用電動(dòng)攪拌機(jī)將粉體均勻攪拌3~5min。然后加入聚羧酸減水劑，控制聚羧酸減水劑的加入量為水泥和納米氧化硅總質(zhì)量的0.5%，攪拌2~3min。最后加入水均勻攪拌4~5min，水與水泥和納米氧化硅總量的質(zhì)量比為0.4。將獲得的水泥漿體放置在疏水硅膠材料表面，水泥的上表面用保鮮模覆蓋。18小時(shí)后，獲得硬化的水泥石材料，將其放在水中養(yǎng)護(hù)28天。水與實(shí)驗(yàn)制成的水泥材料表面的接觸角為114.1°（＞90°），表面具有疏水性。
實(shí)施例3：
首先，先將納米氧化硅與水泥混合，控制納米氧化硅的加入量為水泥和納米氧化硅總質(zhì)量的2.5%，用電動(dòng)攪拌機(jī)將粉體均勻攪拌3~5min。然后加入聚羧酸減水劑，控制聚羧酸減水劑的加入量為水泥和納米氧化硅總質(zhì)量的0.5%，攪拌2~3min。最后加入水均勻攪拌4~5min，水與水泥和納米氧化硅總量的質(zhì)量比為0.5。將獲得的水泥漿體放置在疏水硅膠材料表面，水泥的上表面用保鮮模覆蓋。20小時(shí)后，獲得硬化的水泥石材料，將其放在水中養(yǎng)護(hù)23天。水與實(shí)驗(yàn)制成的水泥材料表面的接觸角為117.3°（＞90°），表面具有疏水性。
實(shí)施例4：
首先，先將納米氧化鈦與水泥混合，控制納米氧化鈦的加入量為水泥和納米氧化鈦總質(zhì)量的0.5%，用電動(dòng)攪拌機(jī)將粉體均勻攪拌3~5min。然后加入聚羧酸減水劑，控制聚羧酸減水劑的加入量為水泥和納米氧化鈦總質(zhì)量的0.5%，攪拌2~3min。最后加入水均勻攪拌4~5min，水與水泥和納米氧化鈦總量的質(zhì)量比為0.3。將獲得的水泥漿體放置在疏水硅膠材料表面，水泥的上表面用保鮮模覆蓋。22小時(shí)后，獲得硬化的水泥石材料，將其放在水中養(yǎng)護(hù)8天。水與實(shí)驗(yàn)制成的水泥材料表面的接觸角為111.2°（＞90°），表面具有疏水性。
實(shí)施例5：
首先，先將納米氧化鈦與水泥混合，控制納米氧化鈦的加入量為水泥和納米氧化鈦總質(zhì)量的1.5%，用電動(dòng)攪拌機(jī)將粉體均勻攪拌3~5min。然后加入聚羧酸減水劑，控制聚羧酸減水劑的加入量為水泥和納米氧化鈦總質(zhì)量的0.5%，攪拌2~3min。最后加入水均勻攪拌4~5min，水與水泥和納米氧化鈦總量的質(zhì)量比為0.5。將獲得的水泥漿體放置在疏水硅膠材料表面，水泥的上表面用保鮮模覆蓋。23小時(shí)后，獲得硬化的水泥石材料，將其放在水中養(yǎng)護(hù)23天。水與實(shí)驗(yàn)制成的水泥材料表面的接觸角為122.3°（＞90°），表面具有疏水性。
實(shí)施例6：
首先，先將納米氧化鈦與水泥混合，控制納米氧化鈦的加入量為水泥和納米氧化鈦總質(zhì)量的2.5%，用電動(dòng)攪拌機(jī)將粉體均勻攪拌3~5min。然后加入聚羧酸減水劑，控制聚羧酸減水劑的加入量為水泥和納米氧化鈦總質(zhì)量的0.5%，攪拌2~3min。最后加入水均勻攪拌4~5min，水與水泥和納米氧化鈦總量的質(zhì)量比為0.45。將獲得的水泥漿體放置在疏水硅膠材料表面，水泥的上表面用保鮮模覆蓋。24小時(shí)后，獲得硬化的水泥石材料，將其放在水中養(yǎng)護(hù)18天。水與實(shí)驗(yàn)制成的水泥材料表面的接觸角為116.2°（＞90°），表面具有疏水性。