本發(fā)明涉及電力、運(yùn)輸、石油石化等領(lǐng)域接地降阻材料的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型高分子骨架降阻劑，它是具有一種新型水性高分子材料骨架結(jié)構(gòu)的新型物理降阻劑——石墨基物理降阻材料。適用于石油、石化、電力、建筑等領(lǐng)域中接地材料、接地網(wǎng)、防雷接地系統(tǒng)等的降阻需求。
背景技術(shù)：
接地是保障電力、通信、微電子等設(shè)備、建筑物及人身安全的重要手段?？煽康慕拥貞?yīng)具有較低的接地電阻值。且接地電阻不隨運(yùn)行時(shí)間發(fā)生太大的變化。通常接地網(wǎng)是由一些水平或垂直的金屬或非金屬電極構(gòu)成的封閉或開放網(wǎng)絡(luò)組成。接地材料通常由鋼、銅、不銹鋼等金屬，或?qū)щ姼叻肿?、石墨塊、導(dǎo)電涂料等導(dǎo)電非金屬材料與金屬材料復(fù)合組成的接地裝置。穩(wěn)定、可靠的接地裝置可以防止設(shè)備事故，保障弱電系統(tǒng)和人員安全。
接地材料及接地裝置的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)是其接地電阻。接地的接地電阻與所在區(qū)域的土壤電阻率成正比，與接地網(wǎng)總面積的平方根成反比。隨著電力、微電子等技術(shù)進(jìn)步，對(duì)接地的接地電阻的要求越來越高，因此，在不改變接地網(wǎng)土壤環(huán)境的情況下為了降低接地電阻，只能增加接地裝置的面積，造成整體造價(jià)提高，特別是在山區(qū)、沙土地等高電阻率地區(qū)更加難以有效降低接地網(wǎng)接地電阻，從上世紀(jì)70年代開始國(guó)內(nèi)外開始研制各種類型的降阻劑，通過擴(kuò)大接地體接觸面積、改善周圍土壤電阻率及增大散流面積等作用實(shí)現(xiàn)不增加接地網(wǎng)面積接地電阻達(dá)標(biāo)的效果。
目前，降阻劑類產(chǎn)品分為物理降阻劑和化學(xué)降阻劑兩種?；瘜W(xué)降阻劑類型。主要以Cl-、SO42-、NO3-或其他電解質(zhì)鹽類為導(dǎo)電物，以樹脂、水泥、硅酸鹽等為凝膠物?；瘜W(xué)降阻劑的導(dǎo)電機(jī)理與土壤相同，只有在存在水的時(shí)候才會(huì)電離出離子?；瘜W(xué)降阻劑這種導(dǎo)電機(jī)理會(huì)帶來對(duì)附近土壤存在較強(qiáng)污染、高濃度離子嚴(yán)重加速接地材料腐蝕、導(dǎo)電離子隨雨水流失導(dǎo)致降阻效果逐漸下降等缺點(diǎn)，無法滿足日益提高的接地性能和環(huán)境保護(hù)要求。
物理降阻劑與化學(xué)降阻劑恰恰相反，物理降阻劑是以非電解質(zhì)的固體粉末為導(dǎo)電材料，并以強(qiáng)堿弱酸為膠凝物配制而來。物理降阻劑可以說從根本上解決了化學(xué)降阻劑所帶來的副面影響。那就是減輕了對(duì)接地裝置材料的腐蝕。由于物理降阻劑的降阻作用來源于非電解質(zhì)的固體粉末，所以它不受雨水、地下水、酸堿鹽、高低溫等諸多因素的影響。但物理降阻劑的降阻效果及價(jià)格還不理想。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種新型高分子骨架降阻劑，目的在于提供一種結(jié)構(gòu)更為高效的降阻劑，實(shí)現(xiàn)更優(yōu)良的降阻效果。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的 ，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：
一種新型高分子骨架降阻劑，包括以下原料按重量份數(shù)比構(gòu)成：
水溶性高分子骨架10~30%；保水劑：10%~30%；散流導(dǎo)電劑： 40%~80%；輔助劑： 0.5~2%。
所述水溶性高分子骨架包括：水性高分子聚丙烯酰胺、 聚乙烯醇。
所述保水劑包括：膨潤(rùn)土、水泥。
所述保散流導(dǎo)電劑包括：高導(dǎo)電率石墨粉、導(dǎo)電炭黑；散流導(dǎo)電劑是由高導(dǎo)電性的粉劑組成，導(dǎo)電劑粒徑不大于150μm，采用99%石墨化的超細(xì)石墨粉或?qū)щ娞亢凇?/p>
所述輔助劑包括：固化劑、分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑。
所述固化劑包括：水溶性高分子固化劑、戊二醛水溶液。
所述的一種新型高分子骨架降阻劑，包括以下原料按重量份數(shù)比構(gòu)成：水性高分子聚丙烯酰胺10%；鈉基膨潤(rùn)土： 30%；細(xì)石墨粉： 58%；分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑： 2%；按上述原料重量份數(shù)比取各原料構(gòu)成的降阻劑，其降阻系數(shù)可達(dá)0.3以下，其中輔助劑中分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑的比例是：5:3:2；上述原料制備工藝是：將水性高分子聚丙烯酰胺、鈉基膨潤(rùn)土和細(xì)石墨粉混合均勻，再加入分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑混合劑，重新混合均勻。
所述的一種新型高分子骨架降阻劑，包括以下原料按重量份數(shù)比構(gòu)成：水性高分子聚丙烯酰胺30%；鈉基膨潤(rùn)土：20%；細(xì)石墨粉： 49.5%；分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑： 0.5%；按上述原料重量份數(shù)比取各原料構(gòu)成的降阻劑，其降阻系數(shù)可達(dá)0.3以下，其中輔助劑中分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑的比例是：5:3:2 ；上述原料制備工藝是：將水性高分子聚丙烯酰胺、鈉基膨潤(rùn)土和細(xì)石墨粉混合均勻，再加入分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑混合劑，重新混合均勻。
所述的一種新型高分子骨架降阻劑，包括以下原料按重量份數(shù)比構(gòu)成：聚乙烯醇10~30%；水泥：10%~30%；超細(xì)石墨粉： 40%~80%；分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑： 0.5~2%；按上述原料重量份數(shù)比取各原料構(gòu)成的降阻劑，施工時(shí)，用1%~5%的戊二醛水溶液作為固化劑，降阻系數(shù)可達(dá)0.3以下；其中輔助劑中分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑的比例是：5:3:2；上述原料制備工藝：將水性高分子聚丙烯酰胺、鈉基膨潤(rùn)土和細(xì)石墨粉混合均勻，再加入分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑混合劑，重新混合均勻。
所述的一種新型高分子骨架降阻劑，包括以下原料按重量份數(shù)比構(gòu)成：聚乙烯醇30%；水泥： 40%；超細(xì)石墨粉： 49.5%；分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑：0.5%；按上述原料重量份數(shù)比取各原料構(gòu)成的降阻劑，施工時(shí)，用2%的戊二醛水溶液作為固化劑，降阻系數(shù)可達(dá)0.3以下；其中輔助劑中分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑的比例是：5:3:2；上述原料制備工藝：將水性高分子聚丙烯酰胺、鈉基膨潤(rùn)土和細(xì)石墨粉混合均勻，再加入分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑混合劑，重新混合均勻。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果如下：
本發(fā)明中，高分子骨架降阻劑包含水溶性高分子材料作為降阻劑的骨架材料，在降阻劑施工時(shí)，水溶性降阻劑在水與輔助劑的作用下，形成結(jié)構(gòu)上的骨架結(jié)構(gòu)，并對(duì)填充于內(nèi)的其他成分形成囚籠效應(yīng)，將散流劑、保水劑等固定在高分子材料形成的囚籠中，形成堅(jiān)固的空間結(jié)構(gòu)。保水劑在空間結(jié)構(gòu)中在水的作用下，向外膨脹，在每個(gè)囚籠內(nèi)形成向外的壓緊力。提高了降阻劑整體的空間密實(shí)度，使降阻劑內(nèi)部、降阻劑與土壤的結(jié)合更為緊密。進(jìn)一步提高降阻劑的散流效果。超細(xì)的導(dǎo)電散流劑在輔助劑的作用下，形成更大的比表面積，在降阻劑內(nèi)部空間形成更多的連續(xù)相，提高降阻劑的體電導(dǎo)率，從而降低降阻劑的接地電阻?？梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)高電阻率土壤地區(qū)接地材料降低接地電阻的作用。
下面結(jié)合體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明是一種新型高分子骨架降阻劑，包括以下原料按重量份數(shù)比構(gòu)成：
水溶性高分子骨架10~30%；
保水劑：10%~30%；
散流導(dǎo)電劑： 40%~80%；
輔助劑： 0.5~2%。
水溶性高分子骨架包括：水性高分子聚丙烯酰胺、 聚乙烯醇。
保水劑包括：膨潤(rùn)土、水泥。具有防治水分快速流失作用，可選用水泥、膨潤(rùn)土等。膨潤(rùn)土可以選用鈉基膨潤(rùn)土。
散流導(dǎo)電劑包括：高導(dǎo)電率石墨粉、導(dǎo)電炭黑。散流導(dǎo)電劑是由高導(dǎo)電性的粉劑組成，導(dǎo)電劑粒徑不大于150μm，可采用99%石墨化的超細(xì)石墨粉或?qū)щ娞亢凇?/p>
輔助劑包括：固化劑、分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑等。輔助劑可以促進(jìn)導(dǎo)電劑的分散性，防止顆粒團(tuán)聚。固化劑包括：水溶性高分子固化劑、戊二醛水溶液。
本發(fā)明制備工藝是：將水溶性高分子骨架、保水劑和散流導(dǎo)電劑混合均勻，再加入輔助劑，重新混合均勻，使用時(shí)，添加一定量固化劑混合即可。
本發(fā)明降阻劑與常規(guī)物理降阻劑相比，新型高分子骨架降阻劑具有骨架結(jié)構(gòu)，利用水性高分子交聯(lián)過程中產(chǎn)生的骨架結(jié)構(gòu)，可以鎖住保水劑及導(dǎo)電散流劑不流失，且利用水性高分子材料的溶脹效應(yīng)，增加降阻劑在土壤中紅的密實(shí)度，提高降阻效果。
水溶性高分子材料的骨架結(jié)構(gòu)及溶脹效應(yīng)，形成降阻劑的骨架結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例1：
本發(fā)明是一種新型高分子骨架降阻劑，包括以下原料按重量份數(shù)比構(gòu)成：
水性高分子聚丙烯酰胺10~30%；
鈉基膨潤(rùn)土：10%~30%；
細(xì)石墨粉： 40%~80%；
分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑： 0.5~2%。
按上述原料重量份數(shù)比取各原料構(gòu)成的降阻劑，其降阻系數(shù)可達(dá)0.3以下。其中輔助劑中分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑的比例是：5:3:2。
上述原料制備工藝是：將水性高分子聚丙烯酰胺、鈉基膨潤(rùn)土和細(xì)石墨粉混合均勻，再加入分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑混合劑，重新混合均勻。
實(shí)施例2：
本發(fā)明是一種新型高分子骨架降阻劑，包括以下原料按重量份數(shù)比構(gòu)成：
水性高分子聚丙烯酰胺10%；
鈉基膨潤(rùn)土： 30%；
細(xì)石墨粉： 58%；
分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑： 2%。
按上述原料重量份數(shù)比取各原料構(gòu)成的降阻劑，其降阻系數(shù)可達(dá)0.3以下。其中輔助劑中分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑的比例是：5:3:2。
上述原料制備工藝是：將水性高分子聚丙烯酰胺、鈉基膨潤(rùn)土和細(xì)石墨粉混合均勻，再加入分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑混合劑，重新混合均勻。
實(shí)施例3：
本發(fā)明是一種新型高分子骨架降阻劑，包括以下原料按重量份數(shù)比構(gòu)成：
水性高分子聚丙烯酰胺30%；
鈉基膨潤(rùn)土：20%；
細(xì)石墨粉： 49.5%；
分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑： 0.5%。
按上述原料重量份數(shù)比取各原料構(gòu)成的降阻劑，其降阻系數(shù)可達(dá)0.3以下。其中輔助劑中分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑的比例是：5:3:2 。
上述原料制備工藝是：將水性高分子聚丙烯酰胺、鈉基膨潤(rùn)土和細(xì)石墨粉混合均勻，再加入分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑混合劑，重新混合均勻。
實(shí)施例4：
本發(fā)明是一種新型高分子骨架降阻劑，包括以下原料按重量份數(shù)比構(gòu)成：
水性高分子聚丙烯酰胺20%；
鈉基膨潤(rùn)土： 30%；
細(xì)石墨粉：49%；
分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑： 1%。
按上述原料重量份數(shù)比取各原料構(gòu)成的降阻劑，其降阻系數(shù)可達(dá)0.3以下。其中輔助劑中分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑的比例是：5:3:2。
上述原料制備工藝是：將水性高分子聚丙烯酰胺、鈉基膨潤(rùn)土和細(xì)石墨粉混合均勻，再加入分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑混合劑，重新混合均勻。
實(shí)施例5：
本發(fā)明是一種新型高分子骨架降阻劑，包括以下原料按重量份數(shù)比構(gòu)成：
水性高分子聚丙烯酰胺10%；
鈉基膨潤(rùn)土： 10%；
細(xì)石墨粉：78.5%；
分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑： 1.5%。
按上述原料重量份數(shù)比取各原料構(gòu)成的降阻劑，其降阻系數(shù)可達(dá)0.3以下。其中輔助劑中分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑的比例是：5:3:2。
上述原料制備工藝是：將水性高分子聚丙烯酰胺、鈉基膨潤(rùn)土和細(xì)石墨粉混合均勻，再加入分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑混合劑，重新混合均勻。
實(shí)施例6：
本發(fā)明是一種新型高分子骨架降阻劑，包括以下原料按重量份數(shù)比構(gòu)成：
水性高分子聚丙烯酰胺10%；
鈉基膨潤(rùn)土： 10%；
細(xì)石墨粉：80%。
按上述原料重量份數(shù)比取各原料構(gòu)成的降阻劑，其降阻系數(shù)可達(dá)0.3以下。述原料制備工藝是：將水性高分子聚丙烯酰胺、鈉基膨潤(rùn)土和細(xì)石墨粉混合均勻。
實(shí)施例7：
本發(fā)明是一種新型高分子骨架降阻劑，包括以下原料按重量份數(shù)比構(gòu)成：
聚乙烯醇10~30%；
水泥：10%~30%；
超細(xì)石墨粉： 40%~80%；
分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑： 0.5~2%。
按上述原料重量份數(shù)比取各原料構(gòu)成的降阻劑，施工時(shí)，用1%~5%的戊二醛水溶液作為固化劑，降阻系數(shù)可達(dá)0.3以下。
其中輔助劑中分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑的比例是：5:3:2。
上述原料制備工藝：將水性高分子聚丙烯酰胺、鈉基膨潤(rùn)土和細(xì)石墨粉混合均勻，再加入分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑混合劑，重新混合均勻。
實(shí)施例8：
本發(fā)明是一種新型高分子骨架降阻劑，包括以下原料按重量份數(shù)比構(gòu)成：
聚乙烯醇10%；
水泥： 30%；
超細(xì)石墨粉： 58%；
分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑： 2%。
按上述原料重量份數(shù)比取各原料構(gòu)成的降阻劑，施工時(shí)，用1%的戊二醛水溶液作為固化劑，降阻系數(shù)可達(dá)0.3以下。
其中輔助劑中分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑的比例是：5:3:2。
上述原料制備工藝：將水性高分子聚丙烯酰胺、鈉基膨潤(rùn)土和細(xì)石墨粉混合均勻，再加入分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑混合劑，重新混合均勻。
實(shí)施例9：
本發(fā)明是一種新型高分子骨架降阻劑，包括以下原料按重量份數(shù)比構(gòu)成：
聚乙烯醇30%；
水泥： 40%；
超細(xì)石墨粉： 49.5%；
分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑：0.5%。
按上述原料重量份數(shù)比取各原料構(gòu)成的降阻劑，施工時(shí)，用2%的戊二醛水溶液作為固化劑，降阻系數(shù)可達(dá)0.3以下。
其中輔助劑中分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑的比例是：5:3:2。
上述原料制備工藝：將水性高分子聚丙烯酰胺、鈉基膨潤(rùn)土和細(xì)石墨粉混合均勻，再加入分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑混合劑，重新混合均勻。
實(shí)施例10：
本發(fā)明是一種新型高分子骨架降阻劑，包括以下原料按重量份數(shù)比構(gòu)成：
聚乙烯醇20%；
水泥： 30%；
超細(xì)石墨粉： 49%；
分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑：1%。
按上述原料重量份數(shù)比取各原料構(gòu)成的降阻劑，施工時(shí)，用3%的戊二醛水溶液作為固化劑，降阻系數(shù)可達(dá)0.3以下。
其中輔助劑中分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑的比例是：5:3:2。
上述原料制備工藝：將水性高分子聚丙烯酰胺、鈉基膨潤(rùn)土和細(xì)石墨粉混合均勻，再加入分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑混合劑，重新混合均勻。
實(shí)施例11：
本發(fā)明是一種新型高分子骨架降阻劑，包括以下原料按重量份數(shù)比構(gòu)成：
聚乙烯醇10%；
水泥： 10%；
超細(xì)石墨粉： 78.5%；
分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑：1.5%。
按上述原料重量份數(shù)比取各原料構(gòu)成的降阻劑，施工時(shí)，用4%的戊二醛水溶液作為固化劑，降阻系數(shù)可達(dá)0.3以下。
其中輔助劑中分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑的比例是：5:3:2。
上述原料制備工藝：將水性高分子聚丙烯酰胺、鈉基膨潤(rùn)土和細(xì)石墨粉混合均勻，再加入分散劑、緩蝕劑、pH調(diào)節(jié)劑混合劑，重新混合均勻。
實(shí)施例12：
本發(fā)明是一種新型高分子骨架降阻劑，包括以下原料按重量份數(shù)比構(gòu)成：
聚乙烯醇10%；
水泥：10%；
超細(xì)石墨粉： 80%。
按上述原料重量份數(shù)比取各原料構(gòu)成的降阻劑，施工時(shí)，用5%的戊二醛水溶液作為固化劑，降阻系數(shù)可達(dá)0.3以下。
上述原料制備工藝：將水性高分子聚丙烯酰胺、鈉基膨潤(rùn)土和細(xì)石墨粉混合均勻。