本發(fā)明屬于復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種以水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物為導(dǎo)電相的導(dǎo)電混凝土及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對材料的性能提出了更高的要求。導(dǎo)電混凝土賦予了混凝土導(dǎo)電性能和機敏性能，其在電工、工業(yè)防靜電、建筑采暖、路面融雪化冰等工程中有著非常重要的作用。聚苯撐乙烯由于其光致發(fā)光效率高、電荷傳輸性能好、可修飾、電導(dǎo)率高等優(yōu)點，在二次電池電極材料、藥物釋放材料和電控離子交換等諸多領(lǐng)域得到了廣泛的研究與應(yīng)用。然而，聚苯撐乙烯的水溶性能很差，其在工業(yè)中的應(yīng)用得到很大的限制。因此，制備一種水溶性的聚苯撐乙烯具有很高的現(xiàn)實意義。本發(fā)明制備了水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物，它既有很好的水溶性和環(huán)境穩(wěn)定性，也具有很高的電導(dǎo)率，電導(dǎo)率可達80-120S/cm。把它作為導(dǎo)電混凝土的導(dǎo)電相，可預(yù)期制得的導(dǎo)電混凝土具有部分水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物的特性，即具有良好的環(huán)境穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和較高的機械性能等，又具有很高的導(dǎo)電性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種以水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物為導(dǎo)電相的導(dǎo)電混凝土，其具備較好導(dǎo)電能力、抗壓強度和環(huán)境穩(wěn)定性。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種以水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物為導(dǎo)電相的導(dǎo)電混凝土，包括如下重量份數(shù)的原料：水泥 100-200份，砂 100-200份，水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物20-200份，水 70-230份。

具體的，所述水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物的電導(dǎo)率為80-120 S/cm。所述水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物可以通過現(xiàn)有技術(shù)中已有的方法制備，其過程包括將對二氯甲基苯、四氫噻吩、甲基丙烯酸和氫氧化鈉混合并充分攪拌得均勻乳液體系，隨后在60℃下反應(yīng)2h，最終得到電導(dǎo)率較大的水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物。水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物導(dǎo)電性好、無毒及合成簡單的特性，使其成為導(dǎo)電混凝土優(yōu)選的導(dǎo)電組份。

優(yōu)選的，所述水泥為復(fù)合硅酸鹽水泥。

優(yōu)選的，所述砂為河砂。

本發(fā)明還提供上述以水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物為導(dǎo)電相的導(dǎo)電混凝土的制備方法，包括如下步驟：各原料的重量份數(shù)按同一重量單位計，

S1: 將水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物20-230份和水 70-230份混合得到水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物在水中的分散液；

S2:將水泥100-200份、砂 100-200份和S1制備的全部分散液一起加入攪拌機中充分攪拌，得各原料混合均勻的混合物；

S3:將S2中制備的混合物倒入模具中制樣，充分振搗后在室溫下靜置1天，拆模，取出樣塊，放入混凝土養(yǎng)護箱中進行標準養(yǎng)護；

S4:將S3中的樣塊從養(yǎng)護箱中取出，置于室溫和干燥條件下養(yǎng)護7天，得以水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物為導(dǎo)電相的導(dǎo)電混凝土。

具體的，S3中所述的標準養(yǎng)護為在20±2℃和相對濕度95%以上的環(huán)境下養(yǎng)護28天。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：1）水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物是一種導(dǎo)電高分子材料，按照本發(fā)明提供的原料配比及方法制備的以水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物作為導(dǎo)電相的導(dǎo)電混凝土的電阻率可低至12S/cm，耐壓強度可達到50Mpa，且其適用于強酸、強堿及高溫等惡劣環(huán)境，完全適用于工業(yè)生產(chǎn)；2）水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物環(huán)境穩(wěn)定性好、無毒、合成成本低，故以其為導(dǎo)電相的導(dǎo)電混凝土的生產(chǎn)成本也較低、性能更穩(wěn)定持久，是一種環(huán)境友好性材料；3）本發(fā)明提供的制備方法簡單，不需要生產(chǎn)人員重新掌握更多的生產(chǎn)技能，也不需要消耗太多能量，適用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，有極大的推廣價值。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述，以下實施例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。

本發(fā)明中所使用的方法，如無特殊規(guī)定，均為常規(guī)方法，本發(fā)明所使用的試劑，如無特殊規(guī)定，均為市售產(chǎn)品。

實施例1

以水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物為導(dǎo)電相的導(dǎo)電混凝土的制備方法，包括如下步驟：

各原料的重量份數(shù)均按同一重量單位計，

S1: 將水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物90份、水 100份混合得到水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物在水中的分散液；

S2:將復(fù)合水泥200份、河砂 100份和S1制備的全部分散液一起加入攪拌機中充分攪拌，得各原料混合均勻的混合物；

S3:將S2中制備的混合物倒入模具中制樣，充分振搗后在室溫下靜置1天，拆模，取出樣塊，放入混凝土養(yǎng)護箱中進行標準養(yǎng)護；

S4:將S3中的樣塊從養(yǎng)護箱中取出，置于室溫和干燥條件下養(yǎng)護7天，得以水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物為導(dǎo)電相的導(dǎo)電混凝土。

實施例2

以水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物為導(dǎo)電相的導(dǎo)電混凝土的制備方法，包括如下步驟：

各原料的重量份數(shù)均按同一重量單位計，

S1: 將水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚 50份和水 70份混合得到水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物在水中的分散液；

S2:將復(fù)合硅酸鹽水泥100份、河砂 150份和S1制備的全部分散液一起加入攪拌機中充分攪拌，得各原料混合均勻的混合物；

S3:將S2中制備的混合物倒入模具中制樣，充分振搗后在室溫下靜置1天，拆模，取出樣塊，放入混凝土養(yǎng)護箱中進行標準養(yǎng)護；

S4:將S3中的樣塊從養(yǎng)護箱中取出，置于室溫和干燥條件下養(yǎng)護7天，得以水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物為導(dǎo)電相的導(dǎo)電混凝土。

實施例3

以水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物為導(dǎo)電相的導(dǎo)電混凝土的制備方法，包括如下步驟：

各原料的重量份數(shù)均按同一重量單位計，

S1: 將水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物45份和水 79份混合得到水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物在水中的分散液；

S2:將復(fù)合硅酸鹽水泥100份、河砂 100份和S1制備的全部分散液一起加入攪拌機中充分攪拌，得各原料混合均勻的混合物；

S3:將S2中制備的混合物倒入模具中制樣，充分振搗后在室溫下靜置1天，拆模，取出樣塊，放入混凝土養(yǎng)護箱中進行標準養(yǎng)護；

S4:將S3中的樣塊從養(yǎng)護箱中取出，置于室溫和干燥條件下養(yǎng)護7天，得以水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物為導(dǎo)電相的導(dǎo)電混凝土。

實施例4

以水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物為導(dǎo)電相的導(dǎo)電混凝土的制備方法，包括如下步驟：

各原料的重量份數(shù)均按同一重量單位計，

S1: 將水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物150份和水 200份混合得到水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物在水中的分散液；

S2:將復(fù)合硅酸鹽水泥200份、河砂100份和S1制備的全部分散液一起加入攪拌機中充分攪拌，得各原料混合均勻的混合物；

S3:將S2中制備的混合物倒入模具中制樣，充分振搗后在室溫下靜置1天，拆模，取出樣塊，放入混凝土養(yǎng)護箱中進行標準養(yǎng)護；

S4:將S3中的樣塊從養(yǎng)護箱中取出，置于室溫和干燥條件下養(yǎng)護7天，得以水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物為導(dǎo)電相的導(dǎo)電混凝土。

實施例5

以水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物為導(dǎo)電相的導(dǎo)電混凝土的制備方法，包括如下步驟：

各原料的重量份數(shù)均按同一重量單位計，

S1: 將水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物80份和水 103份混合得到水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物在水中的分散液；

S2:將復(fù)合硅酸鹽水泥200份、河砂 100份和S1制備的全部分散液一起加入攪拌機中充分攪拌，得各原料混合均勻的混合物；

S3:將S2中制備的混合物倒入模具中制樣，充分振搗后在室溫下靜置1天，拆模，取出樣塊，放入混凝土養(yǎng)護箱中進行標準養(yǎng)護；

S4:將S3中的樣塊從養(yǎng)護箱中取出，置于室溫和干燥條件下養(yǎng)護7天，得以水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物為導(dǎo)電相的導(dǎo)電混凝土。

對實施例1至5制得的導(dǎo)電混凝土進行性能測試，測試結(jié)果及測試方法如下表所示：

從表中數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明制備的以水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物為導(dǎo)電相的導(dǎo)電混凝土具有較好的導(dǎo)電能力和較大的抗壓強度，同時該導(dǎo)電混凝土的環(huán)境穩(wěn)定性好，在強酸或強堿等條件下作用較長時間，其電阻率和抗壓強度幾乎沒有變化。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。