一种清水混凝土保护剂及其施工方法
技术领域
本发明属于清水混凝土表面处理
技术领域
，尤其涉及一种清水混凝土保护剂及其施工方法。背景技术
随着社会的快速发展，混凝土构造物在城市建设中占据了越来越重要的作用。清水混凝土作为一种近年来新兴起的新型混凝土，因其独特的混凝土纹理以及色泽，受到越来越多的关注。
清水混凝土又称装饰混凝土，因其极具装饰效果而得名。其属于一次浇注成型，不做任何外装饰，直接采用现浇混凝土的自然表面效果作为饰面，表面平整光滑，色泽均匀，棱角分明，无碰损和污染。由于混凝土内部存在许多微细孔隙，极易吸水，雨水的侵蚀会使混凝土表面形成污垢，影响其外观；而酸性物质会使混凝土中性化，造成混凝土强度降低，出现裂纹、泛碱变色等问题，从而影响建筑物的寿命。因此需要在清水混凝土的表面涂覆一种保护剂，减少清水混凝土的吸水率，提高其耐久性。
清水混凝土保护剂是采用分子内同时具有能与有机材料结合的碳官能基和能与无机材料结合的水解性硅官能基团的硅烷交联类小分子树脂为基料，再配以其他多种高性能树脂和多种特殊助剂，经特殊工艺交联而成。现有的清水混凝土保护剂，多是在混凝土的表面形成一种致密的保护层，以达到疏水的目的。但是该种普通的保护剂仅仅能够达到普通的疏水作用，在长时间使用过程中，往往会因为霉菌的滋生造成混凝土腐化，同时普通的保护涂层的光催化降解有毒物质的作用也仅仅是采用掺入二氧化钛功能粉体而实现，对于二氧化钛功能粉体来说其光催化效果仍然存在一定局限性。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的普通的保护剂在长时间使用过程中，会因为霉菌的滋生造成混凝土腐化，同时普通的保护涂层的光催化降解有毒物质的作用也仅仅是采用掺入二氧化钛功能粉体而实现，存在一定局限性的问题，而提供一种清水混凝土保护剂及其施工方法。
本发明具体是通过以下技术方案来实现的：
本发明第一方面提供一种清水混凝土保护剂，包括密封底涂组分和光催化面涂组分两部分；
其中，所述密封底涂组分中各原料的质量分数分别为：氟碳树脂乳液40－60份，成膜剂2－6份，硅烷偶联剂2－3份，增稠剂2－3份，消泡剂0.1－0.2份，分散剂1－1.5 份，助溶剂5－10份，水30-50份；
所述光催化面涂组分中各原料的质量分数分别为：改性石墨烯负载二氧化钛粉体5-7 份，聚二甲基硅氧烷9-12份，甲苯30～50份。
作为本发明的进一步说明，所述改性石墨烯负载二氧化钛粉体的制备过程包括如下步骤：
在搅拌状态下，将钛酸正丁酯缓慢加入到乙醇中并混合均匀得到A溶液，其中所述钛酸正丁酯和所述乙醇的体积比为1:3-4，
在搅拌状态下，将所述A溶液缓慢加入pH>9的氨溶液中，其中所述A溶液和所述氨溶液的体积比为1:1，然后在40℃下水解得到B溶液；
在搅拌状态下，将胺改性枝化硅烷氧化石墨烯缓慢加入B溶液中，其中所述钛酸正丁酯和所述胺改性枝化硅烷氧化石墨烯的配比为2mL:1g，并保持40℃反应12h，得到改性石墨烯负载二氧化钛凝胶，
将所述改性石墨烯负载二氧化钛凝胶进行渗析处理分离杂质，使pH值达到6～8，并使二氧化钛含量达到0.5～1.5wt％，
将渗析处理后的改性石墨烯负载二氧化钛凝胶干燥得到粉体，然后置于加热炉中在 300℃下，保温1.5h即得改性石墨烯负载二氧化钛粉体。
作为本发明的进一步说明，所述胺改性枝化硅烷氧化石墨烯的制备过程包括如下步骤：
将枝化硅烷改性氧化石墨烯15-20份加入到300-500份的水中，超声分散搅拌均匀，然后控制温度40-50℃后缓慢加入4-6份的水合肼，随后升温至100-105℃，反应20-30min，过滤分离即得胺改性枝化硅烷氧化石墨烯粗产物；
将所述胺改性枝化硅烷氧化石墨烯粗产物用甲苯进行洗涤后干燥，即可得到胺改性枝化硅烷氧化石墨烯。
作为本发明的进一步说明，所述枝化硅烷改性氧化石墨烯的制备过程包括如下步骤：
量取适量枝状聚苯基二甲基硅烷，并将其加入THF溶剂中溶解，其中所述枝状聚苯基二甲基硅烷和所述THF溶剂的体积比为1:15；
待所述枝状聚苯基二甲基硅烷溶解后，依次加入氧化石墨烯和乙烯基三乙氧基硅烷，超声分散搅拌4-6小时；其中所述氧化石墨烯和所述乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为10:1，所述氧化石墨烯和所述枝状聚苯基二甲基硅烷的配比为1g:10mL；
离心分离粉体，真空干燥得到枝化硅烷改性氧化石墨烯。
作为本发明的进一步说明，所述成膜剂为丙烯酸树脂成膜剂或丁二烯树脂成膜剂中的任一种。
作为本发明的进一步说明，所述硅烷偶联剂为KH-550、KH-560、KH-570及KH-792中的任一种。
作为本发明的进一步说明，所述助溶剂为丙醇或异丙醇；所述分散剂为硬脂酸单甘油酯。
作为本发明的进一步说明，所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素中的一种或两种；消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚中的一种。
本发明第二方面提供一种清水混凝土保护剂的施工方法，包括如下步骤：
将密封底涂组分中各原料按照上述的配比混合均匀得到密封底涂料，按照20～100mL/m2的比例在清水混凝土表面涂覆所述密封底涂料，充分干燥固化后形成密封底涂层；
将光催化面涂组分中各原料按照上述的配比混合均匀得到光催化面涂料，在所述密封底涂层表面按照30～120mL/m2的比例涂覆所述光催化面涂料，充分干燥固化后形成光催化面涂层。
作为本发明的进一步说明，在涂覆所述密封底涂料之前，所述施工方法还包括冲洗去除所述清水混凝土表面的颗粒及尘埃并充分干燥。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供的清水混凝土保护剂的密封底涂组分中包含氟碳树脂乳液，氟碳树脂以牢固的C-F键为骨架，同其他树脂相比，其耐热性、耐化学品性、耐寒性、低温柔韧性、耐候性和电性能等均较好，且由于其结晶性好，故具有不黏附性、不湿润性，因此使得包含氟碳树脂的密封底涂料具有良好的致密性和憎水性，可避免混凝土受酸、碱、盐、油脂等的侵蚀，并能够有效防止混凝土表面碳化。
另一方面，氟碳树脂形成的密封底涂层的还能对其上光催化面涂层起到很好的承载作用，使得依托于密封底涂层的包含改性石墨烯负载二氧化钛粉体的光催化面涂层具备良好的耐候性，从而使其光催化降解作用得到很好的发挥。
此外，包含改性石墨烯负载二氧化钛粉体的光催化面涂层可利用光催化灭菌作用抑制青苔及藻类、霉菌等微生物在清水混凝土表面生长，维持清水混凝土的长期表面清洁，同时还能够有效光催化降解甲醛能有害物质，减少清水混凝土表面的毒性。
对于改性石墨烯负载二氧化钛粉体的制备及使用，是本发明中一个重要组分，本发明利用经过改性处理后的氧化石墨烯作为吸附性基体材料，然后在基体材料上负载二氧化钛，利用二氧化钛的光催化特性与吸附性基体材料相结合，使的光催化面涂层能够在吸收甲醛的同时具有光催化降解甲醛的能力，从而大大提升光催化面涂层的杀菌消毒功效；
在进行氧化石墨烯的改性时，本发明对氧化石墨烯表面的活泼官能团，依次与枝状聚苯基二甲基硅烷和水合肼进行改性，对氧化石墨烯进行两步化学修饰，不仅使氧化石墨烯表面极性降低，改善其表面特性，解决小分子石墨烯在体系中的难分散和分散不均匀问题，且经过胺改性后的氧化石墨烯，能够具备很强的吸附性能，从而为光催化面涂层的毒性吸附性提供强有力的吸附基础。
在进行二氧化钛负载改性氧化石墨烯时，本发明采用原位嫁接的方式实现，但是由于钛酸正丁酯普通的水解法制备的二氧化钛水溶胶存在易团聚，粒径范围较宽等缺点，因此本申请在普通的原位嫁接方式中掺入渗析处理，且二氧化钛水溶胶产物经过渗析处理后相较于单纯水解得到二氧化钛水溶胶来说，粒径降低，且粒径较为均匀，从而表现出更有益的光催化性能。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
实施例1
提供一种清水混凝土保护剂，包括密封底涂组分和光催化面涂组分两部分；
其中，所述密封底涂组分中各原料的质量分数分别为：氟碳树脂乳液40份，丙烯酸树脂成膜剂2份，KH-550硅烷偶联剂2份，羟丙基甲基纤维素增稠剂2份，聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚消泡剂0.2份，硬脂酸单甘油酯分散剂1.5份，丙醇助溶剂10份，水50份；
所述光催化面涂组分中各原料的质量分数分别为：改性石墨烯负载二氧化钛粉体5 份，聚二甲基硅氧烷9份，甲苯50份。
具体的，所述改性石墨烯负载二氧化钛粉体的制备过程包括如下步骤：
步骤1：制备枝化硅烷改性氧化石墨烯：
量取适量枝状聚苯基二甲基硅烷，并将其加入THF溶剂中溶解，其中所述枝状聚苯基二甲基硅烷和所述THF溶剂的体积比为1:15；
待所述枝状聚苯基二甲基硅烷溶解后，依次加入氧化石墨烯和乙烯基三乙氧基硅烷，超声分散搅拌4小时；其中所述氧化石墨烯和所述乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为10:1，所述氧化石墨烯和所述枝状聚苯基二甲基硅烷的配比为1g:10mL；
离心分离粉体，真空干燥得到枝化硅烷改性氧化石墨烯。
步骤2：制备胺改性枝化硅烷氧化石墨烯：
将步骤1制备得到的枝化硅烷改性氧化石墨烯15份加入到300份的水中，超声分散搅拌均匀，然后控制温度40-50℃后缓慢加入4份的水合肼，随后升温至100℃，反应 20min，过滤分离即得胺改性枝化硅烷氧化石墨烯粗产物；
将所述胺改性枝化硅烷氧化石墨烯粗产物用甲苯进行洗涤后干燥，即可得到胺改性枝化硅烷氧化石墨烯。
步骤3：改性石墨烯负载二氧化钛粉体：
在搅拌状态下，将钛酸正丁酯缓慢加入到乙醇中并混合均匀得到A溶液，其中所述钛酸正丁酯和所述乙醇的体积比为1:3，
在搅拌状态下，将所述A溶液缓慢加入pH>9的氨溶液中，其中所述A溶液和所述氨溶液的体积比为1:1，然后在40℃下水解得到B溶液；
在搅拌状态下，将胺改性枝化硅烷氧化石墨烯缓慢加入B溶液中，其中所述钛酸正丁酯和所述胺改性枝化硅烷氧化石墨烯的配比为2mL:1g，并保持40℃反应12h，得到改性石墨烯负载二氧化钛凝胶，
将所述改性石墨烯负载二氧化钛凝胶进行渗析处理分离杂质，使pH值达到6，并使二氧化钛含量达到0.5wt％，
将渗析处理后的改性石墨烯负载二氧化钛凝胶干燥得到粉体，然后置于加热炉中在 300℃下，保温1.5h即得改性石墨烯负载二氧化钛粉体。
上述清水混凝土保护剂的施工过程，包括如下步骤：
步骤1：冲洗去除所述清水混凝土表面的颗粒及尘埃并充分干燥
步骤2：将密封底涂组分中各原料按照上述的配比混合均匀得到密封底涂料，按照20mL/m2的比例在清水混凝土表面涂覆所述密封底涂料，充分干燥固化后形成密封底涂层；
步骤3：将光催化面涂组分中各原料按照上述的配比混合均匀得到光催化面涂料，在所述密封底涂层表面按照30mL/m2的比例涂覆所述光催化面涂料，充分干燥固化后形成光催化面涂层。
实施例2
提供一种清水混凝土保护剂，包括密封底涂组分和光催化面涂组分两部分；
其中，所述密封底涂组分中各原料的质量分数分别为：氟碳树脂乳液48份，丁二烯树脂成膜剂3份，KH-560硅烷偶联剂2.5份，羧甲基纤维素钠增稠剂2.5份，聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚消泡剂0.15份，硬脂酸单甘油酯分散剂1.2份，异丙醇助溶剂7份，水 42份；
所述光催化面涂组分中各原料的质量分数分别为：改性石墨烯负载二氧化钛粉体6 份，聚二甲基硅氧烷10份，甲苯37份。
具体的，所述改性石墨烯负载二氧化钛粉体的制备过程包括如下步骤：
步骤1：制备枝化硅烷改性氧化石墨烯：
量取适量枝状聚苯基二甲基硅烷，并将其加入THF溶剂中溶解，其中所述枝状聚苯基二甲基硅烷和所述THF溶剂的体积比为1:15；
待所述枝状聚苯基二甲基硅烷溶解后，依次加入氧化石墨烯和乙烯基三乙氧基硅烷，超声分散搅拌5小时；其中所述氧化石墨烯和所述乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为10:1，所述氧化石墨烯和所述枝状聚苯基二甲基硅烷的配比为1g:10mL；
离心分离粉体，真空干燥得到枝化硅烷改性氧化石墨烯。
步骤2：制备胺改性枝化硅烷氧化石墨烯：
将步骤1制备得到的枝化硅烷改性氧化石墨烯17份加入到400份的水中，超声分散搅拌均匀，然后控制温度45℃后缓慢加入5份的水合肼，随后升温至102℃，反应23min，过滤分离即得胺改性枝化硅烷氧化石墨烯粗产物；
将所述胺改性枝化硅烷氧化石墨烯粗产物用甲苯进行洗涤后干燥，即可得到胺改性枝化硅烷氧化石墨烯。
步骤3：改性石墨烯负载二氧化钛粉体：
在搅拌状态下，将钛酸正丁酯缓慢加入到乙醇中并混合均匀得到A溶液，其中所述钛酸正丁酯和所述乙醇的体积比为1:3.5，
在搅拌状态下，将所述A溶液缓慢加入pH>9的氨溶液中，其中所述A溶液和所述氨溶液的体积比为1:1，然后在40℃下水解得到B溶液；
在搅拌状态下，将胺改性枝化硅烷氧化石墨烯缓慢加入B溶液中，其中所述钛酸正丁酯和所述胺改性枝化硅烷氧化石墨烯的配比为2mL:1g，并保持40℃反应12h，得到改性石墨烯负载二氧化钛凝胶，
将所述改性石墨烯负载二氧化钛凝胶进行渗析处理分离杂质，使pH值达到7，并使二氧化钛含量达到1wt％，
将渗析处理后的改性石墨烯负载二氧化钛凝胶干燥得到粉体，然后置于加热炉中在300℃下，保温1.5h即得改性石墨烯负载二氧化钛粉体。
上述清水混凝土保护剂的施工过程，包括如下步骤：
步骤1：冲洗去除所述清水混凝土表面的颗粒及尘埃并充分干燥
步骤2：将密封底涂组分中各原料按照上述的配比混合均匀得到密封底涂料，按照50mL/m2的比例在清水混凝土表面涂覆所述密封底涂料，充分干燥固化后形成密封底涂层；
步骤3：将光催化面涂组分中各原料按照上述的配比混合均匀得到光催化面涂料，在所述密封底涂层表面按照60mL/m2的比例涂覆所述光催化面涂料，充分干燥固化后形成光催化面涂层。
实施例3
提供一种清水混凝土保护剂，包括密封底涂组分和光催化面涂组分两部分；
其中，所述密封底涂组分中各原料的质量分数分别为：氟碳树脂乳液53份，丁二烯树脂成膜剂4份，KH-570硅烷偶联剂2.5份，羧甲基纤维素钠增稠剂2.5份，聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚消泡剂0.15份，硬脂酸单甘油酯分散剂1.2份，丙醇助溶剂8份，水37份；
所述光催化面涂组分中各原料的质量分数分别为：改性石墨烯负载二氧化钛粉体6 份，聚二甲基硅氧烷11份，甲苯43份。
具体的，所述改性石墨烯负载二氧化钛粉体的制备过程包括如下步骤：
步骤1：制备枝化硅烷改性氧化石墨烯：
量取适量枝状聚苯基二甲基硅烷，并将其加入THF溶剂中溶解，其中所述枝状聚苯基二甲基硅烷和所述THF溶剂的体积比为1:15；
待所述枝状聚苯基二甲基硅烷溶解后，依次加入氧化石墨烯和乙烯基三乙氧基硅烷，超声分散搅拌5小时；其中所述氧化石墨烯和所述乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为10:1，所述氧化石墨烯和所述枝状聚苯基二甲基硅烷的配比为1g:10mL；
离心分离粉体，真空干燥得到枝化硅烷改性氧化石墨烯。
步骤2：制备胺改性枝化硅烷氧化石墨烯：
将步骤1制备得到的枝化硅烷改性氧化石墨烯18份加入到400份的水中，超声分散搅拌均匀，然后控制温度45℃后缓慢加入5份的水合肼，随后升温至102℃，反应25min，过滤分离即得胺改性枝化硅烷氧化石墨烯粗产物；
将所述胺改性枝化硅烷氧化石墨烯粗产物用甲苯进行洗涤后干燥，即可得到胺改性枝化硅烷氧化石墨烯。
步骤3：改性石墨烯负载二氧化钛粉体：
在搅拌状态下，将钛酸正丁酯缓慢加入到乙醇中并混合均匀得到A溶液，其中所述钛酸正丁酯和所述乙醇的体积比为1:3.5，
在搅拌状态下，将所述A溶液缓慢加入pH>9的氨溶液中，其中所述A溶液和所述氨溶液的体积比为1:1，然后在40℃下水解得到B溶液；
在搅拌状态下，将胺改性枝化硅烷氧化石墨烯缓慢加入B溶液中，其中所述钛酸正丁酯和所述胺改性枝化硅烷氧化石墨烯的配比为2mL:1g，并保持40℃反应12h，得到改性石墨烯负载二氧化钛凝胶，
将所述改性石墨烯负载二氧化钛凝胶进行渗析处理分离杂质，使pH值达到7，并使二氧化钛含量达到1wt％，
将渗析处理后的改性石墨烯负载二氧化钛凝胶干燥得到粉体，然后置于加热炉中在 300℃下，保温1.5h即得改性石墨烯负载二氧化钛粉体。
上述清水混凝土保护剂的施工过程，包括如下步骤：
步骤1：冲洗去除所述清水混凝土表面的颗粒及尘埃并充分干燥
步骤2：将密封底涂组分中各原料按照上述的配比混合均匀得到密封底涂料，按照70mL/m2的比例在清水混凝土表面涂覆所述密封底涂料，充分干燥固化后形成密封底涂层；
步骤3：将光催化面涂组分中各原料按照上述的配比混合均匀得到光催化面涂料，在所述密封底涂层表面按照90mL/m2的比例涂覆所述光催化面涂料，充分干燥固化后形成光催化面涂层。
实施例4
提供一种清水混凝土保护剂，包括密封底涂组分和光催化面涂组分两部分；
其中，所述密封底涂组分中各原料的质量分数分别为：氟碳树脂乳液60份，丁二烯树脂成膜剂6份，KH-792硅烷偶联剂3份，羟乙基纤维素增稠剂3份，聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚消泡剂0.1份，硬脂酸单甘油酯分散剂1份，异丙醇助溶剂5份，水30份；
所述光催化面涂组分中各原料的质量分数分别为：改性石墨烯负载二氧化钛粉体7 份，聚二甲基硅氧烷12份，甲苯50份。
具体的，所述改性石墨烯负载二氧化钛粉体的制备过程包括如下步骤：
步骤1：制备枝化硅烷改性氧化石墨烯：
量取适量枝状聚苯基二甲基硅烷，并将其加入THF溶剂中溶解，其中所述枝状聚苯基二甲基硅烷和所述THF溶剂的体积比为1:15；
待所述枝状聚苯基二甲基硅烷溶解后，依次加入氧化石墨烯和乙烯基三乙氧基硅烷，超声分散搅拌6小时；其中所述氧化石墨烯和所述乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为10:1，所述氧化石墨烯和所述枝状聚苯基二甲基硅烷的配比为1g:10mL；
离心分离粉体，真空干燥得到枝化硅烷改性氧化石墨烯。
步骤2：制备胺改性枝化硅烷氧化石墨烯：
将步骤1制备得到的枝化硅烷改性氧化石墨烯20份加入到500份的水中，超声分散搅拌均匀，然后控制温度50℃后缓慢加入6份的水合肼，随后升温至105℃，反应30min，过滤分离即得胺改性枝化硅烷氧化石墨烯粗产物；
将所述胺改性枝化硅烷氧化石墨烯粗产物用甲苯进行洗涤后干燥，即可得到胺改性枝化硅烷氧化石墨烯。
步骤3：改性石墨烯负载二氧化钛粉体：
在搅拌状态下，将钛酸正丁酯缓慢加入到乙醇中并混合均匀得到A溶液，其中所述钛酸正丁酯和所述乙醇的体积比为1:4，
在搅拌状态下，将所述A溶液缓慢加入pH>9的氨溶液中，其中所述A溶液和所述氨溶液的体积比为1:1，然后在40℃下水解得到B溶液；
在搅拌状态下，将胺改性枝化硅烷氧化石墨烯缓慢加入B溶液中，其中所述钛酸正丁酯和所述胺改性枝化硅烷氧化石墨烯的配比为2mL:1g，并保持40℃反应12h，得到改性石墨烯负载二氧化钛凝胶，
将所述改性石墨烯负载二氧化钛凝胶进行渗析处理分离杂质，使pH值达到8，并使二氧化钛含量达到1.5wt％，
将渗析处理后的改性石墨烯负载二氧化钛凝胶干燥得到粉体，然后置于加热炉中在 300℃下，保温1.5h即得改性石墨烯负载二氧化钛粉体。
上述清水混凝土保护剂的施工过程，包括如下步骤：
步骤1：冲洗去除所述清水混凝土表面的颗粒及尘埃并充分干燥
步骤2：将密封底涂组分中各原料按照上述的配比混合均匀得到密封底涂料，按照100mL/m2的比例在清水混凝土表面涂覆所述密封底涂料，充分干燥固化后形成密封底涂层；
步骤3：将光催化面涂组分中各原料按照上述的配比混合均匀得到光催化面涂料，在所述密封底涂层表面按照120mL/m2的比例涂覆所述光催化面涂料，充分干燥固化后形成光催化面涂层。
本发明提供的清水混凝土保护剂的密封底涂组分中包含氟碳树脂乳液，氟碳树脂以牢固的C-F键为骨架，同其他树脂相比，其耐热性、耐化学品性、耐寒性、低温柔韧性、耐候性和电性能等均较好，且由于其结晶性好，故具有不黏附性、不湿润性，因此使得包含氟碳树脂的密封底涂料具有良好的致密性和憎水性，可避免混凝土受酸、碱、盐、油脂等的侵蚀，并能够有效防止混凝土表面碳化。
另一方面，氟碳树脂形成的密封底涂层的还能对其上光催化面涂层起到很好的承载作用，使得依托于密封底涂层的包含改性石墨烯负载二氧化钛粉体的光催化面涂层具备良好的耐候性，从而使其光催化降解作用得到很好的发挥。
此外，包含改性石墨烯负载二氧化钛粉体的光催化面涂层可利用光催化灭菌作用抑制青苔及藻类、霉菌等微生物在清水混凝土表面生长，维持清水混凝土的长期表面清洁，同时还能够有效光催化降解甲醛能有害物质，减少清水混凝土表面的毒性。
对于改性石墨烯负载二氧化钛粉体的制备及使用，是本发明中一个重要组分，本发明利用经过改性处理后的氧化石墨烯作为吸附性基体材料，然后在基体材料上负载二氧化钛，利用二氧化钛的光催化特性与吸附性基体材料相结合，使的光催化面涂层能够在吸收甲醛的同时具有光催化降解甲醛的能力，从而大大提升光催化面涂层的杀菌消毒功效；
在进行氧化石墨烯的改性时，本发明对氧化石墨烯表面的活泼官能团，依次与枝状聚苯基二甲基硅烷和水合肼进行改性，对氧化石墨烯进行两步化学修饰，不仅使氧化石墨烯表面极性降低，改善其表面特性，解决小分子石墨烯在体系中的难分散和分散不均匀问题，且经过胺改性后的氧化石墨烯，能够具备很强的吸附性能，从而为光催化面涂层的毒性吸附性提供强有力的吸附基础。
在进行二氧化钛负载改性氧化石墨烯时，本发明采用原位嫁接的方式实现，但是由于钛酸正丁酯普通的水解法制备的二氧化钛水溶胶存在易团聚，粒径范围较宽等缺点，因此本申请在普通的原位嫁接方式中掺入渗析处理，且二氧化钛水溶胶产物经过渗析处理后相较于单纯水解得到二氧化钛水溶胶来说，粒径降低，且粒径较为均匀，从而表现出更有益的光催化性能。
甲醛吸附性能测试：
将本发明实施例1-4得到改性石墨烯负载二氧化钛粉体分别置于棕色气瓶上方，将定量甲醛溶液滴入集气瓶中，加热使其充分挥发，集气瓶内气态甲醛的初始浓度为400mg×m-3；采用甲醛分析仪，对四组改性石墨烯负载二氧化钛粉体得到的吸附样品的甲醛吸附性能进行测定；
试验完成后将四组吸附样品在阳光下照射5h，然后继续测定甲醛吸附性，并采用比表面积分析仪测定四组吸附样品的比表面积。
从表中结果能够说明，本发明提供的改性石墨烯负载二氧化钛粉体具备优良的甲醛吸附性能，因此其对保护剂中的光催化涂层具备良好的甲醛吸附性能的改性。
具体测定结果如下表：
光催化效率的测试：
按照上述实施例1-4制备得到四份清水混凝土保护剂，并准备一组市售的清水混凝土保护剂，然后选用相同性质的直径30mm，厚度10mm清水混凝土试件五组，按照同样的涂覆方式和比例分别涂覆实施例1-4制备得到四份清水混凝土保护剂和一份市售的清水混凝土保护剂，得到1-5试样，组养护一周后，进行光催化效率测定；
试样的光催化效率通过如下方式测定：
试验采用气体浓度为10ppm的NO为光催化对象，使用气体分析仪测量NO的浓度。在密闭且透光的实验装置内放置1-4试样，在正对1-4试样位置放置氙灯光源；
首先，通入气体至浓度为0.3ppm后停止，静置稳定40分钟后，记录气体浓度作为初始值P 0；然后打开光源后开始计时，分别得到第30min、第60min、第90min和第 120min四个时间节点的气体浓度P i，i＝1,2,3,4；光催化效率v i的计算公式为：v i＝(P 0-P i)/P 0×100％，计算结果如下表所示。
从上表能够看出，本发明提供的清水混凝土保护剂具备良好的光催化效果，其光催化性能，远远优于普通市售的清水混凝土保护剂。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
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