[發明專利]一種以水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物為導電相的導電混凝土及其制備方法

在審

• 申請號: 201610927284.8
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN106630817A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 龔燕
• 申請（專利權）人: 李啟林
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B111/94;C04B111/20;C04B111/23
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技術領域

本發明屬于復合材料領域，具體涉及一種以水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物為導電相的導電混凝土及其制備方法。

背景技術

隨著科學技術的發展，對材料的性能提出了更高的要求。導電混凝土賦予了混凝土導電性能和機敏性能，其在電工、工業防靜電、建筑采暖、路面融雪化冰等工程中有著非常重要的作用。聚苯撐乙烯由于其光致發光效率高、電荷傳輸性能好、可修飾、電導率高等優點，在二次電池電極材料、藥物釋放材料和電控離子交換等諸多領域得到了廣泛的研究與應用。然而，聚苯撐乙烯的水溶性能很差，其在工業中的應用得到很大的限制。因此，制備一種水溶性的聚苯撐乙烯具有很高的現實意義。本發明制備了水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物，它既有很好的水溶性和環境穩定性，也具有很高的電導率，電導率可達80-120S/cm。把它作為導電混凝土的導電相，可預期制得的導電混凝土具有部分水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物的特性，即具有良好的環境穩定性、熱穩定性和較高的機械性能等，又具有很高的導電性能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種以水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物為導電相的導電混凝土，其具備較好導電能力、抗壓強度和環境穩定性。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種以水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物為導電相的導電混凝土，包括如下重量份數的原料：水泥 100-200份，砂 100-200份，水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物20-200份，水 70-230份。

具體的，所述水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物的電導率為80-120 S/cm。所述水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物可以通過現有技術中已有的方法制備，其過程包括將對二氯甲基苯、四氫噻吩、甲基丙烯酸和氫氧化鈉混合并充分攪拌得均勻乳液體系，隨后在60℃下反應2h，最終得到電導率較大的水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物。水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物導電性好、無毒及合成簡單的特性，使其成為導電混凝土優選的導電組份。

優選的，所述水泥為復合硅酸鹽水泥。

優選的，所述砂為河砂。

本發明還提供上述以水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物為導電相的導電混凝土的制備方法，包括如下步驟：各原料的重量份數按同一重量單位計，

S1: 將水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物20-230份和水 70-230份混合得到水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物在水中的分散液；

S2:將水泥100-200份、砂 100-200份和S1制備的全部分散液一起加入攪拌機中充分攪拌，得各原料混合均勻的混合物；

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，放入混凝土養護箱中進行標準養護；

S4:將S3中的樣塊從養護箱中取出，置于室溫和干燥條件下養護7天，得以水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物為導電相的導電混凝土。

具體的，S3中所述的標準養護為在20±2℃和相對濕度95%以上的環境下養護28天。

相較于現有技術，本發明具有以下有益效果：1）水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物是一種導電高分子材料，按照本發明提供的原料配比及方法制備的以水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物作為導電相的導電混凝土的電阻率可低至12S/cm，耐壓強度可達到50Mpa，且其適用于強酸、強堿及高溫等惡劣環境，完全適用于工業生產；2）水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物環境穩定性好、無毒、合成成本低，故以其為導電相的導電混凝土的生產成本也較低、性能更穩定持久，是一種環境友好性材料；3）本發明提供的制備方法簡單，不需要生產人員重新掌握更多的生產技能，也不需要消耗太多能量，適用于大規模工業生產，有極大的推廣價值。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的保護范圍。

本發明中所使用的方法，如無特殊規定，均為常規方法，本發明所使用的試劑，如無特殊規定，均為市售產品。

實施例1

以水溶性苯撐乙烯/甲基丙烯酸共聚物為導電相的導電混凝土的制備方法，包括如下步驟：

各原料的重量份數均按同一重量單位計，

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