一种掺石墨和聚苯胺的导电混凝土及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于复合材料领域，具体设及一种渗石墨和聚苯胺的导电混凝±及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 导电混凝±是指在普通混凝±中渗入适量导电组分材料而形成的一种多相复合 材料。与普通混凝±相比，导电混凝±具有优异的导电性能，在电工、电磁干扰屏蔽、工业防 静电、电力设备接地工程、钢筋阴极保护、建筑地面采暖和路面除冰融雪等方面具有很好的 应用前景。聚苯胺作为一种导电高分子材料，具有优良的导电性、环境稳定性、合成成本低、 无毒、W及独特的渗杂机制等优点。石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍，并且具有优异 的耐高溫性能、化学稳定性和可塑性。然而，现有技术中多有报导，当仅W石墨作为导电组 份且其他组份的含量按照常规混凝±配比时，制得的导电混凝±的抗压强度迅速下降，当 石墨质量分数达到5%W上时，混凝±的抗压强度降到lOMPaW下，不适于实用（石墨导电 混凝±的研究.混凝±，2004(2) :21-24,沈刚、董发勤等）。把聚苯胺和石墨结合作为导 电混凝±的导电集料，制备的导电混凝±具有优异的导电性能、环境稳定性、高抗压强度性 能，并且其制备成本低。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种导电性能好、环境稳定性好且耐压强度大 的导电混凝±。
[0004] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种渗石墨和聚苯胺的导电混凝±， 包括如下重量份的原料：水泥100-200份，砂100-200份，导电聚苯胺8-70份，石墨7-80份， 水50-200份，十二烷基苯横酸钢0. 07-0. 8份，分散剂0. 08-0. 7份。 阳0化]具体的，所述水泥为复合水泥。
[0006] 具体的，所述导电聚苯胺的电导率为1-lOS/cm。所述导电聚苯胺可W通过现有技 术中已有的氧化合成法制备，其过程包括将苯胺溶于酸溶液形成可溶苯胺盐，然后使用均 相或乳液聚合法合成导电聚苯胺，往可溶苯胺盐中滴加过硫酸锭的酸溶液或其他氧化性引 发剂，最终得到电导率较大的导电聚苯胺，所述酸可W为盐酸或硫酸。导电聚苯胺导电性 好、无毒及合成简单的特性，使其成为导电混凝±优选的导电组份。
[0007] 具体的，所述石墨为膨胀石墨。膨胀石墨除了具备天然石墨本身的耐冷热、耐腐 蚀、自润滑等优良性能W外，还具有天然石墨所没有的柔软、压缩回弹性、吸附性、生态环境 协调性、生物相容性、耐福射性等特性。因而渗入膨胀石墨可W为混凝±带来更多的优异性 能。
[0008] 具体的，所述分散剂为Tego760W水性分散剂，即通常使用的迪高分散剂中的一 种。
[0009] 优选的，所述分散剂与所述导电聚苯胺的重量比例为1 :1〇〇。
[0010] 优选的，所述十二烷基横酸钢与所述石墨的重量比例为1:1〇〇。
[0011] 本发明还提供上述渗石墨和聚苯胺的导电混凝±的制备方法，包括如下步骤：
[0012] 各原料的重量份数均按同一重量单位计，
[0013] S1:将导电聚苯胺8-70份、石墨7-80份、十二烷基苯横酸钢0. 07-0. 8份、水 50-200份和分散剂0. 08-0. 7份混合后进行球磨分散处理，得到聚苯胺和石墨的混合分散 液；
[0014] S2:将水泥100-200份、砂100-200份和S1制备的全部聚苯胺和石墨的混合分散 液一起加入揽拌机中充分揽拌，得各原料混合均匀的混合物；
[0015] S3:将S2中制备的混合物倒入模具中制样，充分振捣后在室溫下静置1天，拆模， 取出样块，放入混凝±养护箱中进行标准养护；
[0016] S4:将S3中的样块从养护箱中取出，置于室溫和干燥条件下养护7天，得渗石墨和 聚苯胺的导电混凝上。
[0017] 具体的，S1制得的聚苯胺和石墨混合分散液中所述聚苯胺的粒径在100μπιW下。 阳01引具体的，S3中所述的标准养护为在20±2°C和相对湿度95%W上的环境下养护28 天。
[0019] 相较于现有技术，本发明提供的渗石墨和聚苯胺的导电混凝±及其制备方法，具 有W下有益效果：本发明制备的导电混凝±^聚苯胺和石墨作为导电组分，具有优异的导 电性能、环境稳定性能和耐高溫性能等，并且制备成本远低于传统聚合物混凝上；本发明制 备的导电混凝±由于砂的加入量大，其耐压强度大，完全可W应用于实际生产；本发明的导 电混凝±的导电组分与其他组分的配比适当，石墨和导电聚苯胺在其渗入的导电混凝±中 有协同增强导电能力的作用，可使导电混凝±的导电性有较大提升；本发明的制备工艺简 便，原料易得，成本低廉，但是性能优异，具有广阔的应用前景。
【具体实施方式】
[0020] 下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，W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。
[0021] 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。 阳0巧实施例1
[0023] 渗石墨和聚苯胺的导电混凝±的制备方法，包括如下步骤：
[0024] 各原料的重量份数均按同一重量单位计，
[00巧]S1:将电导率为l-5S/cm的导电聚苯胺8份、膨胀石墨7份、十二烷基苯横酸钢 0. 07份、水78份和Tego760W水性分散剂0. 08份混合后进行球磨分散处理，得到聚苯胺和 石墨的混合分散液； 阳0%] S2:将复合水泥100份、砂100份和S1制备的全部聚苯胺和石墨的混合分散液一 起加入揽拌机中充分揽拌，得各原料混合均匀的混合物；
[0027] S3:将S2中制备的混合物倒入模具中制样，充分振捣后在室溫下静置1天，拆模， 取出样块，放入混凝±养护箱中进行标准养护；
[0028] S4:将S3中的样块从养护箱中取出，置于干燥条件下养护7天，得渗石墨和聚苯胺 的导电混凝±。
[0029] 实施例2
[0030] 渗石墨和聚苯胺的导电混凝±的制备方法，包括如下步骤：
[0031] 各原料的重量份数均按同一重量单位计，
[0032] S1:将电导率为l-5S/cm的导电聚苯胺15份、膨胀石墨10份、十二烷基苯横酸钢 0. 3份、水112份和Tego760W水性分散剂0. 2份混合后进行球磨分散处理，得到聚苯胺和 石墨的混合分散液；
[0033] S2:将复合水泥200份、砂100份和S1制备的全部聚苯胺和石墨的混合分散液一 起加入揽拌机中充分揽拌，得各原料混合均匀的混合物；
[0034] S3:将S2中制备的混合物倒入模具中制样，充分振捣后在室溫下静置1天，拆模， 取出样块，放入混凝±养护箱中进行标准养护；
[0035] S4:将S3中的样块从养护箱中取出，置于室溫和干燥条件下养护7天，得渗石墨和 聚苯胺的导电混凝上。
[0036] 实施例3
[0037] 渗石墨和聚苯胺的导电混凝±的制备方法，包括如下步骤：
[0038] 各原料的重量份数均按同一重量单位计，
[0039] S1:将电导率为l-5S/cm的导电聚苯胺70份、膨胀石墨80份、十二烷基苯横酸钢 0. 7份、水98份和Tego760W水性分散剂0. 8份混合后进行球磨分散处理，得到聚苯胺和石 墨的混合分散液；
[0040] S2:将复合水泥100份、砂100份和S1制备的全部