[發(fā)明專利]一種用于導電混凝土的高強度導電集料及其制備方法

有效

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• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN103992051A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設計）人: 何永佳;平兵;呂林女;胡曙光
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C04B16/04
• 分類號: C04B16/04;C04B14/10;C04B14/48
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

1.一種用于導電混凝土的高強度導電集料，其特征在于，它由粘土、鐵粉、Fe₃O₄和聚丙烯酸酯-苯乙烯共聚物四種組分制備而成，各組分所占質量百分比為：粘土70～93％、鐵粉1～6％、Fe₃O₄1～10％、聚丙烯酸酯-苯乙烯共聚物5～14％。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于導電混凝土的高強度導電集料，其特征在于：所述的粘土為取自土壤的粘土烘干至水分質量含量≤4％，破碎后粉磨至粒徑≤0.15mm的粉體。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種用于導電混凝土的高強度導電集料，其特征在于：所述的鐵粉為市售工業(yè)鐵粉，純度≥98％，平均粒徑為0.005～0.01mm。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種用于導電混凝土的高強度導電集料，其特征在于：所述的Fe₃O₄為市售工業(yè)產(chǎn)品。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種用于導電混凝土的高強度導電集料，其特征在于：所述的聚丙烯酸酯-苯乙烯共聚物由聚乙烯醇、甲基丙烯酸酯和苯乙烯聚合而成，聚乙烯醇、甲基丙烯酸酯、苯乙烯的摩爾比為1:(1～3):1。

6.根據(jù)權利要求1或5所述的一種用于導電混凝土的高強度導電集料，其特征在于，聚丙烯酸酯-苯乙烯共聚物的制備方法如下：以去離子水、聚乙烯醇、甲基丙烯酸酯、苯乙烯和過氧化苯甲酰為原料，各原料的添加量為：去離子水、聚乙烯醇、甲基丙烯酸酯和苯乙烯的摩爾比為(1～2):1:(1～3):1，過氧化苯甲酰占原料總質量的0.04～0.07％；制備過程中，將稱量好的去離子水與聚乙烯醇進行混合，將混合液加熱至85～90℃攪拌溶解，然后降溫至70～75℃；加入甲基丙烯酸酯、苯乙烯單體和過氧化苯甲酰；將所得混合液在75～80℃下聚合6～8h；趁熱抽濾，將得到的聚丙烯酸酯-苯乙烯共聚物用熱水洗滌兩次后進行真空烘干，烘干后研磨至粒徑≤0.15mm的粉體，得聚丙烯酸酯-苯乙烯共聚物。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種用于導電混凝土的高強度導電集料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)粘土的預處理和聚丙烯酸酯-苯乙烯共聚物的合成：將取自土壤的粘土烘干至水分質量含量≤4％，破碎后粉磨至粒徑≤0.15mm的粉體；以去離子水、聚乙烯醇、甲基丙烯酸酯、苯乙烯和過氧化苯甲酰為原料合成聚丙烯酸酯-苯乙烯共聚物；

2)各組分的稱量：稱取粘土、鐵粉、Fe₃O₄和聚丙烯酸酯-苯乙烯共聚物，各組分所占質量百分比為：粘土70～93％、鐵粉1～6％、Fe₃O₄1～10％、聚丙烯酸酯-苯乙烯共聚物5～14％，各組分所占質量百分比之和為100％；

3)混料與成型：將稱量好的粘土、鐵粉、Fe₃O₄和聚丙烯酸酯-苯乙烯共聚物置于錐形混合機中混合均勻，將混合料加水造粒，并采用干壓成型的方法，將粉料壓制成高度為1～10mm、直徑為5～50mm的柱狀坯體；

4)導電集料燒成：將坯體置于還原氣氛爐中進行煅燒，勻速升溫至700～800℃，升溫速率為5～10℃/min，保溫10～15min，再勻速升溫至1000～1100℃，升溫速率為5～10℃/min，保溫10～20min，在還原氣氛下勻速冷卻至室溫，勻速冷卻的速率為5～10℃/min，得用于導電混凝土的導電集料。