[发明专利]一种石墨烯高强水泥复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯高强水泥复合材料的制备方法，其特征在于，所述的方法包含：

步骤1，将石墨烯材料的粉体加入到维纶纺丝液中，分散均匀后经过湿法纺丝，得到石墨烯维纶纤维；

步骤2，将步骤1所得的石墨烯维纶纤维与水泥混合均匀，并加入发泡剂和水，搅拌均匀后制得石墨烯维纶水泥复合材料；

步骤3，将石墨烯高强涂料喷涂在步骤2所得的石墨烯维纶水泥复合材料表层形成高强涂层，最后得到石墨烯高强水泥复合材料。

2.如权利要求1所述的石墨烯高强水泥复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中，石墨烯材料的粉体的粒径范围为0.5-5μm；石墨烯粉体的添加重量为维纶纺丝液的1‰-5％。

3.如权利要求2所述的石墨烯高强水泥复合材料的制备方法，其特征在于，所述的石墨烯材料包含化学气相沉积法制备的石墨烯、二氧化碳超临界膨胀剥离石墨烯、化学氧化剥离的氧化石墨烯、偶联剂改性氧化石墨烯、氨基高分子改性氧化石墨烯、阳离子表面活性剂改性氧化石墨烯、溴代十二烷改性氧化石墨烯中的任意一种或多种。

4.如权利要求1所述的石墨烯高强水泥复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤1得到石墨烯维纶纤维是长度范围为3-15㎜的短纤。

5.如权利要求1所述的石墨烯高强水泥复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤2中，石墨烯维纶纤维的用量为水泥重量的1-20％，发泡剂的用量为水泥重量的0.1-10％，水的用量为水泥重量的30-60％。

6.如权利要求1所述的石墨烯高强水泥复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤3中的石墨烯高强涂料的原料包含石墨烯、聚醚多元醇异氰酸酯、端氨基聚醚、芳香族位阻二胺、乙二醇、硅烷偶联剂、助剂；助剂包含二氧化钛、石英粉、陶土、抗静电剂以及阻燃剂。

7.如权利要求6所述的石墨烯高强水泥复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤3中的石墨烯高强涂料分为A组分和B组分，将A组分和B组分以(1-1.1)：1的重量比混合后，通过喷涂设备喷涂在材料表面，形成石墨烯高强涂层。

8.如权利要求7所述的石墨烯高强水泥复合材料的制备方法，其特征在于，所述的A组分是将聚醚多元醇加热至70-90℃，真空搅拌1-2h，氮气保护下冷却至30-50℃，然后将异氰酸酯单体和石墨烯加入反应釜中，温度升至70-85℃，反应1-2h，制得A组分；B组分是将端氨基聚醚、芳香族位阻二胺、乙二醇、硅烷偶联剂、助剂，在常温条件下加入搅拌罐中，搅拌1-2h,混合均匀后制得B组分。

9.如权利要求7所述的石墨烯高强水泥复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤3中的高强涂层的厚度范围为0.1-3㎜。

10.一种通过如权利要求1～9中任意一项所述的方法制备的石墨烯高强水泥复合材料。