[发明专利]一种以水溶性苯撑乙烯/甲基丙烯酸共聚物为导电相的导电混凝土及其制备方法

说明书

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苯撑乙烯/甲基丙烯酸共聚物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。聚苯撑乙烯由于其光致发光效率高、电荷传输性能好、可修饰、电导率高等优点，在二次电池电极材料、药物释放材料和电控离子交换等诸多领域得到了广泛的研究与应用。然而，聚苯撑乙烯的水溶性能很差，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苯撑乙烯具有很高的现实意义。本发明制备了水溶性苯撑乙烯/甲基丙烯酸共聚物，它既有很好的水溶性和环境稳定性，也具有很高的电导率，电导率可达80-120S/cm。把它作为导电混凝土的导电相，可预期制得的导电混凝土具有部分水溶性苯撑乙烯/甲基丙烯酸共聚物的特性，即具有良好的环境稳定性、热稳定性和较高的机械性能等，又具有很高的导电性能。

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苯撑乙烯/甲基丙烯酸共聚物为导电相的导电混凝土，其具备较好导电能力、抗压强度和环境稳定性。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种以水溶性苯撑乙烯/甲基丙烯酸共聚物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，水溶性苯撑乙烯/甲基丙烯酸共聚物20-200份，水 70-230份。

具体的，所述水溶性苯撑乙烯/甲基丙烯酸共聚物的电导率为80-120 S/cm。所述水溶性苯撑乙烯/甲基丙烯酸共聚物可以通过现有技术中已有的方法制备，其过程包括将对二氯甲基苯、四氢噻吩、甲基丙烯酸和氢氧化钠混合并充分搅拌得均匀乳液体系，随后在60℃下反应2h，最终得到电导率较大的水溶性苯撑乙烯/甲基丙烯酸共聚物。水溶性苯撑乙烯/甲基丙烯酸共聚物导电性好、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，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苯撑乙烯/甲基丙烯酸共聚物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: 将水溶性苯撑乙烯/甲基丙烯酸共聚物20-230份和水 70-230份混合得到水溶性苯撑乙烯/甲基丙烯酸共聚物在水中的分散液；

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，得以水溶性苯撑乙烯/甲基丙烯酸共聚物为导电相的导电混凝土。

具体的，S3中所述的标准养护为在20±2℃和相对湿度95%以上的环境下养护28天。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：1）水溶性苯撑乙烯/甲基丙烯酸共聚物是一种导电高分子材料，按照本发明提供的原料配比及方法制备的以水溶性苯撑乙烯/甲基丙烯酸共聚物作为导电相的导电混凝土的电阻率可低至12S/cm，耐压强度可达到50Mpa，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；2）水溶性苯撑乙烯/甲基丙烯酸共聚物环境稳定性好、无毒、合成成本低，故以其为导电相的导电混凝土的生产成本也较低、性能更稳定持久，是一种环境友好性材料；3）本发明提供的制备方法简单，不需要生产人员重新掌握更多的生产技能，也不需要消耗太多能量，适用于大规模工业生产，有极大的推广价值。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的保护范围。

本发明中所使用的方法，如无特殊规定，均为常规方法，本发明所使用的试剂，如无特殊规定，均为市售产品。

实施例1

以水溶性苯撑乙烯/甲基丙烯酸共聚物为导电相的导电混凝土的制备方法，包括如下步骤：

各原料的重量份数均按同一重量单位计，

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