本發(fā)明涉及化學(xué)，尤其涉及一種懸浮劑的制備方法及其在氧化鎂改性水泥中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、在化學(xué)、材料科學(xué)及工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中，難溶性固體顆粒在水中的有效分散始終是一個(gè)關(guān)鍵而復(fù)雜的挑戰(zhàn)。由于顆粒間存在強(qiáng)烈的相互作用力，如范德華力、靜電作用及疏水效應(yīng)，這些顆粒往往傾向于自發(fā)團(tuán)聚，導(dǎo)致在水介質(zhì)中難以形成穩(wěn)定且均勻的懸浮體系。這種團(tuán)聚現(xiàn)象不僅限制了顆粒的有效表面積，降低了反應(yīng)活性和性能表現(xiàn)，還加速了顆粒的沉降速度，嚴(yán)重制約了懸浮液的長(zhǎng)時(shí)穩(wěn)定性。

2、在建筑材料領(lǐng)域，水泥的改性技術(shù)對(duì)于推動(dòng)混凝土性能的飛躍至關(guān)重要。作為這一過(guò)程中的核心要素，外摻劑的引入為水泥性能的全面提升開(kāi)辟了新途徑，尤其是在增強(qiáng)力學(xué)性能、延長(zhǎng)耐久性以及優(yōu)化工作性能方面展現(xiàn)出了顯著優(yōu)勢(shì)。

3、氧化鎂粉末，作為一種典型的難溶性顆粒物外摻劑，在水中形成難以打破的團(tuán)聚體，并隨時(shí)間推移迅速沉淀至底部。這一現(xiàn)象不僅極大地限制了氧化鎂的有效摻入量，導(dǎo)致其在水泥基質(zhì)中的實(shí)際貢獻(xiàn)大打折扣，還引發(fā)了水泥基材料性能的不穩(wěn)定波動(dòng)，給產(chǎn)品的質(zhì)量控制帶來(lái)了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

4、更為嚴(yán)重的是，氧化鎂顆粒在水泥中的不均勻分布還會(huì)引發(fā)一系列連鎖反應(yīng)。這些團(tuán)聚體在水泥漿體中如同“孤島”，不僅削弱了材料內(nèi)部的結(jié)合力，還在固化過(guò)程中留下了潛在的缺陷點(diǎn)，成為降低力學(xué)性能和耐久性的關(guān)鍵因素。在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，這些缺陷可能逐漸擴(kuò)大，最終導(dǎo)致水泥基材料的整體性能下降。

5、因此，開(kāi)發(fā)一種針對(duì)氧化鎂等難溶固體顆粒的高效、穩(wěn)定懸浮技術(shù)顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種懸浮劑，該懸浮劑能夠顯著優(yōu)化難溶固體顆粒在水中的分散效果，有效避免其因團(tuán)聚和快速沉淀所帶來(lái)的性能受限問(wèn)題，從而確保所制備的懸浮液具備長(zhǎng)時(shí)間的光學(xué)透過(guò)性和穩(wěn)定性。同時(shí)，在氧化鎂改性水泥應(yīng)用中，該懸浮劑能夠促使氧化鎂顆粒在水泥基質(zhì)中實(shí)現(xiàn)高度均勻分布，進(jìn)而提升水泥材料的隔熱性能。

2、一種懸浮劑的制備方法，其特征在于，將發(fā)泡劑與水混合，在混合溶液中加入硫酸鎂，充分?jǐn)嚢枋够旌暇鶆蚝蟮玫綉腋?/p>

3、進(jìn)一步地，還包括以下步驟：在加入硫酸鎂后向所述混合溶液中添加氯化鈉，所述氯化鈉的添加量為所述混合溶液質(zhì)量的5～7％。

4、進(jìn)一步地，所述發(fā)泡劑與水的質(zhì)量比1～2:1。

5、進(jìn)一步地，所述硫酸鎂添加量為所述混合溶液質(zhì)量的30～40％。

6、進(jìn)一步地，所述硫酸鎂加入所述混合溶液中的方式為分多次加入，每次加入后快速攪拌均勻；更優(yōu)選地，所述硫酸鎂分三次加入所述混合溶液中，添加方式為第一次加入硫酸鎂添加量的45％，第二次、第三次分別為30％和25％，每次加入后快速攪拌1min。

7、進(jìn)一步地，所述發(fā)泡劑為植物蛋白發(fā)泡劑。

8、進(jìn)一步地，所述發(fā)泡劑的發(fā)泡力大于150ml。

9、本發(fā)明還提供了一種懸浮劑在氧化鎂改性水泥中的應(yīng)用方法，其特征在于，包含以下步驟：

10、s1：中間液的制備，將氧化鎂按照質(zhì)量比為1:1～2加入到所述懸浮劑中攪拌均勻，保持24～48h，得到中間液；

11、s2：氧化鎂懸浮液的制備，將所述中間液按照1:1～10的體積比加入到分散溶劑中攪拌均勻，得到膠狀流動(dòng)性液體，即為氧化鎂懸浮液；

12、s3：氧化鎂外摻，將所述氧化鎂懸浮液加入到水泥拌制過(guò)程中。

13、進(jìn)一步地，所述分散溶劑為水或5～7％的氯化鈉溶液。

14、進(jìn)一步地，所述氧化鎂添加量為水泥質(zhì)量的5％～10％。

15、綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：

16、第一、本發(fā)明制備的懸浮劑展現(xiàn)了出色的溫度響應(yīng)性能，能夠在常溫下維持穩(wěn)定的分散懸浮態(tài)，并在溫度降至20℃以下時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槟z固態(tài)。通過(guò)簡(jiǎn)單的加熱或降溫操作，即可輕松實(shí)現(xiàn)這兩種狀態(tài)之間的可逆轉(zhuǎn)換，為實(shí)際應(yīng)用中材料狀態(tài)的精確調(diào)控帶來(lái)了極大的便利。

17、第二、本發(fā)明制備的懸浮劑能在常溫下維持難溶固體顆粒物在水中的高度分散狀態(tài)，有效防止了顆粒的團(tuán)聚與快速沉淀，確保了懸浮液長(zhǎng)時(shí)間保持均一性和穩(wěn)定性。這一特性使得懸浮劑在多領(lǐng)域和場(chǎng)景中都能實(shí)現(xiàn)高效應(yīng)用，例如，其良好的分散能力能顯著提升涂料、油漆等產(chǎn)品的品質(zhì)；通過(guò)優(yōu)化反應(yīng)物的分散狀態(tài)，加速化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程，促進(jìn)高效可控的生產(chǎn)流程；在電子材料領(lǐng)域則有助于電子材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的均勻分布，進(jìn)而顯著提高材料的電導(dǎo)性和熱導(dǎo)性。

18、第三、在水泥改性領(lǐng)域的應(yīng)用中，該懸浮劑的使用使得氧化鎂顆粒能夠在水泥基質(zhì)中實(shí)現(xiàn)高度均勻的分布，在保持水泥基本性能的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了水泥樣品質(zhì)量的大幅減輕，有助于降低原材料成本，提高生產(chǎn)效率，并顯著減少了水泥生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放。特別是在傳熱效果測(cè)試中，采用本發(fā)明方法外摻氧化鎂制備的水泥樣品展現(xiàn)出了優(yōu)異的隔熱性能，在新型節(jié)能建材的開(kāi)發(fā)中具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種懸浮劑的制備方法，其特征在于，將發(fā)泡劑與水混合，在混合溶液中加入硫酸鎂，充分?jǐn)嚢枋够旌暇鶆蚝蟮玫綉腋?/p>

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述懸浮劑的制備方法，其特征在于，還包括以下步驟：在加入硫酸鎂后向所述混合溶液中添加氯化鈉，所述氯化鈉的添加量為所述混合溶液質(zhì)量的5～7％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述懸浮劑的制備方法，其特征在于，所述發(fā)泡劑與水的質(zhì)量比1～2:1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述懸浮劑的制備方法，其特征在于，所述硫酸鎂添加量為所述混合溶液質(zhì)量的30～40％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述懸浮劑的制備方法，其特征在于，所述硫酸鎂加入所述混合溶液中的方式為分多次加入，每次加入后快速攪拌均勻；更優(yōu)選地，所述硫酸鎂分三次加入所述混合溶液中，添加方式為第一次加入硫酸鎂添加量的45％，第二次、第三次分別為30％和25％，每次加入后快速攪拌1min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述懸浮劑的制備方法，其特征在于，所述發(fā)泡劑為植物蛋白發(fā)泡劑。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述懸浮劑的制備方法，其特征在于，所述發(fā)泡劑的發(fā)泡力大于150ml。

8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述懸浮劑在氧化鎂改性水泥中的應(yīng)用方法，其特征在于，包含以下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述懸浮劑在氧化鎂改性水泥中的應(yīng)用方法，其特征在于，所述分散溶劑為水或5～7％的氯化鈉溶液。

10.權(quán)利要求9所述懸浮劑在氧化鎂改性水泥中的應(yīng)用方法，其特征在于，所述氧化鎂添加量為水泥質(zhì)量的5～10％。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種懸浮劑的制備方法及其在氧化鎂改性水泥中的應(yīng)用，將發(fā)泡劑與水混合，在混合溶液中加入硫酸鎂，攪拌使溶液充分融合后得到懸浮劑。本發(fā)明制備的懸浮劑具有出色的溫度響應(yīng)性能，通過(guò)簡(jiǎn)單的加熱或降溫操作即可實(shí)現(xiàn)懸浮態(tài)和凝膠態(tài)之間的轉(zhuǎn)換，為實(shí)際應(yīng)用中材料狀態(tài)的精確調(diào)控帶來(lái)了極大的便利；能在常溫下維持難溶固體顆粒物在水中的高度分散狀態(tài)，有效防止了顆粒的團(tuán)聚與快速沉淀，確保了懸浮液長(zhǎng)時(shí)間保持均一性和穩(wěn)定性；在水泥改性領(lǐng)域的應(yīng)用中，能使氧化鎂在水泥基質(zhì)中實(shí)現(xiàn)高度均勻的分布，保持水泥的基礎(chǔ)性能穩(wěn)定的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了水泥質(zhì)量的顯著減輕，直接降低了原材料消耗成本，并展現(xiàn)出優(yōu)異的隔熱性能。

技術(shù)研發(fā)人員：范穎芳,彭昌,李秋超,陳昊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：大連海事大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19