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      一種摻石墨和聚苯胺的導(dǎo)電混凝土及其制備方法

      文檔序號(hào):9610001閱讀:1142來源:國知局
      一種摻石墨和聚苯胺的導(dǎo)電混凝土及其制備方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001] 本發(fā)明屬于復(fù)合材料領(lǐng)域,具體設(shè)及一種滲石墨和聚苯胺的導(dǎo)電混凝±及其制備 方法。
      【背景技術(shù)】
      [0002] 導(dǎo)電混凝±是指在普通混凝±中滲入適量導(dǎo)電組分材料而形成的一種多相復(fù)合 材料。與普通混凝±相比,導(dǎo)電混凝±具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能,在電工、電磁干擾屏蔽、工業(yè)防 靜電、電力設(shè)備接地工程、鋼筋陰極保護(hù)、建筑地面采暖和路面除冰融雪等方面具有很好的 應(yīng)用前景。聚苯胺作為一種導(dǎo)電高分子材料,具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、環(huán)境穩(wěn)定性、合成成本低、 無毒、W及獨(dú)特的滲雜機(jī)制等優(yōu)點(diǎn)。石墨的導(dǎo)電性比一般非金屬礦高一百倍,并且具有優(yōu)異 的耐高溫性能、化學(xué)穩(wěn)定性和可塑性。然而,現(xiàn)有技術(shù)中多有報(bào)導(dǎo),當(dāng)僅W石墨作為導(dǎo)電組 份且其他組份的含量按照常規(guī)混凝±配比時(shí),制得的導(dǎo)電混凝±的抗壓強(qiáng)度迅速下降,當(dāng) 石墨質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到5%W上時(shí),混凝±的抗壓強(qiáng)度降到lOMPaW下,不適于實(shí)用(石墨導(dǎo)電 混凝±的研究.混凝±,2004(2) :21-24,沈剛、董發(fā)勤等)。把聚苯胺和石墨結(jié)合作為導(dǎo) 電混凝±的導(dǎo)電集料,制備的導(dǎo)電混凝±具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能、環(huán)境穩(wěn)定性、高抗壓強(qiáng)度性 能,并且其制備成本低。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種導(dǎo)電性能好、環(huán)境穩(wěn)定性好且耐壓強(qiáng)度大 的導(dǎo)電混凝±。
      [0004] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種滲石墨和聚苯胺的導(dǎo)電混凝±, 包括如下重量份的原料:水泥100-200份,砂100-200份,導(dǎo)電聚苯胺8-70份,石墨7-80份, 水50-200份,十二烷基苯橫酸鋼0. 07-0. 8份,分散劑0. 08-0. 7份。 陽0化]具體的,所述水泥為復(fù)合水泥。
      [0006] 具體的,所述導(dǎo)電聚苯胺的電導(dǎo)率為1-lOS/cm。所述導(dǎo)電聚苯胺可W通過現(xiàn)有技 術(shù)中已有的氧化合成法制備,其過程包括將苯胺溶于酸溶液形成可溶苯胺鹽,然后使用均 相或乳液聚合法合成導(dǎo)電聚苯胺,往可溶苯胺鹽中滴加過硫酸錠的酸溶液或其他氧化性引 發(fā)劑,最終得到電導(dǎo)率較大的導(dǎo)電聚苯胺,所述酸可W為鹽酸或硫酸。導(dǎo)電聚苯胺導(dǎo)電性 好、無毒及合成簡單的特性,使其成為導(dǎo)電混凝±優(yōu)選的導(dǎo)電組份。
      [0007] 具體的,所述石墨為膨脹石墨。膨脹石墨除了具備天然石墨本身的耐冷熱、耐腐 蝕、自潤滑等優(yōu)良性能W外,還具有天然石墨所沒有的柔軟、壓縮回彈性、吸附性、生態(tài)環(huán)境 協(xié)調(diào)性、生物相容性、耐福射性等特性。因而滲入膨脹石墨可W為混凝±帶來更多的優(yōu)異性 能。
      [0008] 具體的,所述分散劑為Tego760W水性分散劑,即通常使用的迪高分散劑中的一 種。
      [0009] 優(yōu)選的,所述分散劑與所述導(dǎo)電聚苯胺的重量比例為1 :1〇〇。
      [0010] 優(yōu)選的,所述十二烷基橫酸鋼與所述石墨的重量比例為1:1〇〇。
      [0011] 本發(fā)明還提供上述滲石墨和聚苯胺的導(dǎo)電混凝±的制備方法,包括如下步驟:
      [0012] 各原料的重量份數(shù)均按同一重量單位計(jì),
      [0013] S1:將導(dǎo)電聚苯胺8-70份、石墨7-80份、十二烷基苯橫酸鋼0. 07-0. 8份、水 50-200份和分散劑0. 08-0. 7份混合后進(jìn)行球磨分散處理,得到聚苯胺和石墨的混合分散 液;
      [0014] S2:將水泥100-200份、砂100-200份和S1制備的全部聚苯胺和石墨的混合分散 液一起加入攬拌機(jī)中充分?jǐn)埌?,得各原料混合均勻的混合物?br>[0015] 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±養(yǎng)護(hù)箱中進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù);
      [0016] S4:將S3中的樣塊從養(yǎng)護(hù)箱中取出,置于室溫和干燥條件下養(yǎng)護(hù)7天,得滲石墨和 聚苯胺的導(dǎo)電混凝上。
      [0017] 具體的,S1制得的聚苯胺和石墨混合分散液中所述聚苯胺的粒徑在100μπιW下。 陽01引具體的,S3中所述的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)為在20±2°C和相對(duì)濕度95%W上的環(huán)境下養(yǎng)護(hù)28 天。
      [0019] 相較于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明提供的滲石墨和聚苯胺的導(dǎo)電混凝±及其制備方法,具 有W下有益效果:本發(fā)明制備的導(dǎo)電混凝±^聚苯胺和石墨作為導(dǎo)電組分,具有優(yōu)異的導(dǎo) 電性能、環(huán)境穩(wěn)定性能和耐高溫性能等,并且制備成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)聚合物混凝上;本發(fā)明制 備的導(dǎo)電混凝±由于砂的加入量大,其耐壓強(qiáng)度大,完全可W應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn);本發(fā)明的導(dǎo) 電混凝±的導(dǎo)電組分與其他組分的配比適當(dāng),石墨和導(dǎo)電聚苯胺在其滲入的導(dǎo)電混凝±中 有協(xié)同增強(qiáng)導(dǎo)電能力的作用,可使導(dǎo)電混凝±的導(dǎo)電性有較大提升;本發(fā)明的制備工藝簡 便,原料易得,成本低廉,但是性能優(yōu)異,具有廣闊的應(yīng)用前景。
      【具體實(shí)施方式】
      [0020] 下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述,W下實(shí)施例只用于解釋本發(fā)明,并 非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
      [0021] 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。 陽0巧實(shí)施例1
      [0023] 滲石墨和聚苯胺的導(dǎo)電混凝±的制備方法,包括如下步驟:
      [0024] 各原料的重量份數(shù)均按同一重量單位計(jì),
      [00巧]S1:將電導(dǎo)率為l-5S/cm的導(dǎo)電聚苯胺8份、膨脹石墨7份、十二烷基苯橫酸鋼 0. 07份、水78份和Tego760W水性分散劑0. 08份混合后進(jìn)行球磨分散處理,得到聚苯胺和 石墨的混合分散液; 陽0%] S2:將復(fù)合水泥100份、砂100份和S1制備的全部聚苯胺和石墨的混合分散液一 起加入攬拌機(jī)中充分?jǐn)埌?,得各原料混合均勻的混合物?br>[0027] 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±養(yǎng)護(hù)箱中進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù);
      [0028] S4:將S3中的樣塊從養(yǎng)護(hù)箱中取出,置于干燥條件下養(yǎng)護(hù)7天,得滲石墨和聚苯胺 的導(dǎo)電混凝±。
      [0029] 實(shí)施例2
      [0030] 滲石墨和聚苯胺的導(dǎo)電混凝±的制備方法,包括如下步驟:
      [0031] 各原料的重量份數(shù)均按同一重量單位計(jì),
      [0032] S1:將電導(dǎo)率為l-5S/cm的導(dǎo)電聚苯胺15份、膨脹石墨10份、十二烷基苯橫酸鋼 0. 3份、水112份和Tego760W水性分散劑0. 2份混合后進(jìn)行球磨分散處理,得到聚苯胺和 石墨的混合分散液;
      [0033] S2:將復(fù)合水泥200份、砂100份和S1制備的全部聚苯胺和石墨的混合分散液一 起加入攬拌機(jī)中充分?jǐn)埌?,得各原料混合均勻的混合物?br>[0034] 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±養(yǎng)護(hù)箱中進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù);
      [0035] S4:將S3中的樣塊從養(yǎng)護(hù)箱中取出,置于室溫和干燥條件下養(yǎng)護(hù)7天,得滲石墨和 聚苯胺的導(dǎo)電混凝上。
      [0036] 實(shí)施例3
      [0037] 滲石墨和聚苯胺的導(dǎo)電混凝±的制備方法,包括如下步驟:
      [0038] 各原料的重量份數(shù)均按同一重量單位計(jì),
      [0039] S1:將電導(dǎo)率為l-5S/cm的導(dǎo)電聚苯胺70份、膨脹石墨80份、十二烷基苯橫酸鋼 0. 7份、水98份和Tego760W水性分散劑0. 8份混合后進(jìn)行球磨分散處理,得到聚苯胺和石 墨的混合分散液;
      [0040] S2:將復(fù)合水泥100份、砂100份和S1制備的全部
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