[发明专利]一种以水溶性聚对苯为导电相的导电混凝土及其制备方法

说明书

本发明属于复合材料领域，具体涉及一种以水溶性聚对苯为导电相的导电混凝土及其制备方法。一种以水溶性聚对苯为导电相的导电混凝土，包括如下重量份数的原料：水泥 100‑200份，砂 100‑200份，水溶性聚对苯50‑150份，水 100‑210份。制备方法为，首先按照上述重量份数将水溶性聚对苯和水混合，然后再将所有分散液和上述重量份数的水泥和砂充分搅拌混合，然后再倒入模具中，经过拆模、养护及干燥等过程最终得到以水溶性聚对苯为导电相的导电混凝土。按照本发明提供的原料配比及方法制备的以水溶性聚对苯作为导电相的导电混凝土的电阻率可低至20S/cm，导热系数可高达4.25W/mK，耐压强度可达到41.2MPa，且其适用于强酸、强碱及高温等恶劣环境；完全适用于工业生产。

技术领域

本发明属于复合材料领域，具体涉及一种以水溶性聚对苯为导电相的导电混凝土及其制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展，对材料的性能提出了更高的要求。导电混凝土赋予了混凝土导电性能和机敏性能，其在电工、工业防静电、建筑采暖、路面融雪化冰等工程中有着非常重要的作用。聚对苯作为最常见的一种导电高分子材料，由于其独特的耐高温性能，抗腐蚀性能，很刚的化学结构，并且通过掺杂之后能得到高导电性能的材料，而吸引了众多科学研究者的兴趣。然而，聚对苯的水溶性能很差，其在工业中的应用得到很大的限制。因此，制备一种水溶性的聚对苯具有很高的现实意义。本发明制备了水溶性聚对苯，它既有很好的水溶性和环境稳定性，也具有很高的电导率。把它作为导电混凝土的导电相，可制得具有良好的环境稳定性、导热性能、机械性能和较高的导电性能的导电混凝土。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种以水溶性的聚对苯为导电相的导电混凝土，其具备较好导电能力、抗压强度、导热性能和环境稳定性。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种以水溶性的聚对苯为导电相的导电混凝土，包括如下重量份数的原料：水泥 100-200份，砂 100-200份，水溶性聚对苯 50-150份，水 100-210份。

具体的，所述水溶性的聚对苯的电导率为70-100 S/cm。所述的导电混凝土可以通过现有技术中已有的方法制备，其过程包括将1,2-二羟基-3,4-环己二烯、去离子水、乳化剂、引发剂按照重量比例为（4-6）：(5-10)：(1-2)：(0.1-0.5)混合并充分搅拌得均匀乳液体系，随后在氮气氛围40℃下反应72h，最终得到电导率较大的水溶性。水溶性聚对苯具有导电性好、无毒及合成简单的特性，使其成为导电混凝土优选的导电组份。

优选的，在均匀乳液体系中所述1,2-二羟基-3,4-环己二烯、去离子水、乳化剂、引发剂的重量比例为5：10：1：0.1。

优选的，所述的乳化剂为OP-10。

优选的，所述的引发剂为过硫酸铵。

优选的，所述水泥为复合硅酸盐水泥。

优选的，所述砂为河砂。

本发明还提供上述以水溶性聚对苯为导电相的导电混凝土的制备方法，包括如下步骤：各原料的重量份数按同一重量单位计，

S1: 将水溶性聚对苯50-150份和水 100-210份混合得到水溶性聚对苯在水中的分散液；

S2:将水泥100-200份、砂 100-200份和S1制备的全部分散液一起加入搅拌机中充分搅拌，得各原料混合均匀的混合物；

S3:将S2中制备的混合物倒入模具中制样，充分振捣后在室温下静置1天，拆模，取出样块，放入混凝土养护箱中进行标准养护；

S4:将S3中的样块从养护箱中取出，置于室温和干燥条件下养护7天，得以水溶性聚对苯为导电相的导电混凝土。