一种导电混凝土用分散剂及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及导电混凝土领域，具体是一种导电混凝土用分散剂及其制备方法，包括以下步骤：a.预处理：将废弃的绝缘纸洗净、晾干后，称取适量于打成浆状，加入过氧化氢溶液进行漂白，待其褪色后使用纱布过滤出沉淀物，向沉淀物中加入25%的氢氧化钠溶液，在60-80°C下加热搅拌约1h，待沉淀物完全褪色后，过滤烘干，收集滤渣；b.将预处理得到的滤渣浸入50%的氢氧化钠溶液，在100°C下加热搅拌1h后，过滤烘干，收集沉淀物；c.将步骤b得到的沉淀物加入无水乙醇和30%的氢氧化钠的混合溶液，然后置于超声机中超声15min，接着在20°C下逐滴加入氯乙酸乙醇溶液，30min滴加完毕，最后升温至50°C后搅拌2h；d.将步骤c得到的反应产物进行抽滤后，即得产物；本申请的分散剂分散效果好。
【专利说明】一种导电混凝土用分散剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及导电混凝土领域，具体是一种导电混凝土用分散剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 导电混凝土是在普通混凝土材料的基础上，通过添加一定含量的导电填料而形成 的一种多相复合材料。导电混凝土因具有导电性能且又不失混凝土的一切技术和性能上的 优势而在众多领域有着巨大的潜在应用前景。它既可以替代金属，起到屏蔽无线电干扰防 御电磁波的作用；又能用作电工材料如接地装置、建筑物的避雷设备、断路器的合闸电阻、 消除静电装置、金属阴极保护系统等；还可以利用导电产生的热效应进行环境加热建筑采 暖以及道路和机场的融冰化雪。
[0003] 长期以来，导电混凝土的导电性能的获得常常以牺牲它的强度为代价。而不锈钢 导电纤维的出现打破了这一现象，不锈钢导电纤维作为导电填料加入混凝土基体中，不仅 能够提高混凝土基体的力学强度，同时可有效降低混凝土的电阻率。但是，不锈钢导电纤维 在混凝土基体中的分散效果较差，往往会在混凝土搅拌过程中出现团聚现象。为了防止这 种团聚现象，需要添加分散剂。现有的分散剂有甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素等，但是这 些分散剂价格较高且对改善不锈钢导电纤维的分散性效果提高不明显。
[0004] 目前，大型油浸式变压器内主要采用油纸来实现绝缘，这种绝缘纸会随着热老化、 电老化等老化过程影响不断老化。当绝缘纸的聚合度下降至250时，其寿命到达终点，须及 时更换。通常绝缘纸的寿命为15年左右，但由于变压器容量更新换代迅速，大多在7-8年 即被更换，被更换的变压器内的绝缘纸极为废品，导致每年产生大量的废弃绝缘纸。目前， 对于这些废弃的绝缘纸，并无有效的二次利用渠道，且由于其长期浸渍在矿物油中，就地掩 埋等通用处理方式会对环境造成严重污染。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种利用废弃绝缘纸制备的用于导电混凝土 的分散剂及其制备方法，该分散剂分散效果好。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
[0007] -种导电混凝土用分散剂，按质量份计，由以下原料制成：
[0008] 变压器内废弃的绝缘纸 5~15份； 过氧化氢 8(Γ120份； 25%的氢氧化钠溶液 80~120份； 50%的氢氧化钠溶液 25(Γ350份； 30%的氢氧化钠溶液 50~100份； 无水乙醇 180?250份； 氯乙酸乙醇 15(Γ200份。
[0009] 进一步，该分散剂，按质量份计，其原料的最优百分比如下：
[0010] 变压器内废弃的绝缘纸 10汾； 过氧化氢 100份； 25%的氢氧化钠溶液 100份； 50%的氢氧化钠溶液 300份； 30%的氢氧化钠溶液 80份； 无水乙醇 200份； 氯乙酸乙醇 180份。
[0011] 一种上述导电混凝土用分散剂的制备方法，包括以下步骤：
[0012] a.预处理：将变压器内废弃的绝缘纸洗净、晾干后，称取适量于打浆机内将其打 成浆状，加入过氧化氢溶液进行漂白，待其褪色后使用纱布过滤出沉淀物，向沉淀物中加入 25 %的氢氧化钠溶液，在60-80°C下加热搅拌约lh，待沉淀物完全褪色后，过滤烘干，收集 滤渣；
[0013] b.将预处理得到的滤渣浸入50%的氢氧化钠溶液，在KKTC下加热搅拌Ih后，过 滤烘干，收集沉淀物；
[0014] c.将步骤b得到的沉淀物加入无水乙醇和30%的氢氧化钠的混合溶液，然后置于 超声机中超声15min，接着在20°C下逐滴加入氯乙酸乙醇溶液，30min滴加完毕，最后升温 至50°C后搅拌2h ;
[0015] d.将步骤c得到的反应产物进行抽滤后，即得产物。
[0016] 进一步，还包括步骤精制步骤e.将步骤d中的产物按1:1的体积比加入75%乙醇 溶液中，搅拌均匀，然后滴加盐酸中和至溶液无色，最后通过抽滤、干燥、粉碎，得到分散剂 成品。
[0017] 精制后的成品含杂质少，分散效果更好。
[0018] 进一步，所述步骤a中的加热搅拌的搅拌速度为100r/min。
[0019] 进一步，所述步骤b中的加热搅拌的搅拌速度为200r/min。
[0020] 本发明的分散剂的使用方法如下：
[0021] 不锈钢导电纤维加入混凝土前，将分散剂以1:180?1:60的重量比溶解于50? 80°C的水中，持续机械搅拌30?50min，使分散剂在水中充分溶解，形成分散剂水溶液。 待分散剂水溶液冷却至常温后，将不锈钢导电纤维加入分散剂水溶液中，持续搅拌5? lOmin，使得不锈钢导电纤维得到充分分散即可。（加分散剂时需要搅拌均匀，可加速分散剂 在水中溶解；加不锈钢纤维时也同样需要搅拌，使得分散剂与不锈钢纤维充分接触，加速反 应发生，形成氢键，有利于分散。）
[0022] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0023] 1.本发明的分散剂分散效果好，这主要是由于导电混凝土中的不锈钢导电纤维浸 入分散剂制备的水溶液中，分散剂的极性基团与不锈钢纤维表面的极性基团及水分子间形 成氢键，增强了钢纤维表面的亲水性和浸润性；通过搅拌实现对纤维的表面处理，可有效降 低不锈钢纤维间的摩擦力，大幅度提高不锈钢纤维在混凝土基体中的分散效果；
[0024] 2.本发明的分散剂采用变压器内废弃的绝缘纸为主要原料制备的，实现了废物的 循环利用，能有效降低生产成本，最重要的是能有效减少普通处理方式对环境的污染以及 能源的浪费；
[0025] 3.本发明的制备方法简单，仅仅通过预处理、碱化、醚化、醇洗、烘干和粉碎等简单 步骤即可制备出效果良好的分散剂；能有效降低制备成本。
【专利附图】
【附图说明】：
[0026] 图1为烧杯A中的不锈钢纤维在甲基纤维素水溶液中的分散效果图；
[0027] 图2为烧杯B中的不锈钢纤维在本发明的分散剂的水溶液中的分散效果图；
[0028] 图3为烧杯C中的不锈钢纤维在未加分散剂的分散效果图。
【具体实施方式】
[0029] 本发明各组分原料的重量分配比如下：
[0030]
【权利要求】
1. 一种导电混凝土用分散剂，其特征在于，按重量份计，由以下原料制成： 变压器内废弃的绝缘纸 5~15份； 过氧化氢 80?120份; 25%的氢氧化钠溶液 8CT120份； 50%的氢氧化钠溶液 25(广350份； 30%的氢氧化钠溶液 50?100份； 无水乙醇 18(T250份； 氯乙酸乙醇 150~200份。
2. -种导电混凝土用分散剂，其特征在于，按质量份计，由以下原料制成： 变压器内废弃的绝缘纸 10份： 过氧化氢 100份； 25%的氢氧化钠溶液 100份； 50%的氢氧化钠溶液 300份； 30%的氢氧化钠溶液 80份； 无水乙醇 200份； 氯乙酸乙醇 180份。
3. -种上述任一导电混凝土用分散剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： a. 预处理：将变压器内废弃的绝缘纸洗净、晾干后，称取适量于打浆机内将其打成浆 状，加入过氧化氢溶液进行漂白，待其褪色后使用纱布过滤出沉淀物，向沉淀物中加入25% 的氢氧化钠溶液，在60-80°C下加热搅拌约lh，待沉淀物完全褪色后，过滤烘干，收集滤渣； b. 将预处理得到的滤渣浸入50%的氢氧化钠溶液，在100°C下加热搅拌lh后，过滤烘 干，收集沉淀物； c. 将步骤b得到的沉淀物加入无水乙醇和30 %的氢氧化钠的混合溶液，然后置于超 声机中超声15min，接着在20°C下逐滴加入氯乙酸乙醇溶液，30min滴加完毕，最后升温至 50°C后搅拌2h; d. 将步骤c得到的反应产物进行抽滤后，即得产物。
4. 如权利要求3所述的导电混凝土用分散剂的制备方法，其特征在于，还包括步骤精 制步骤e.将步骤d中的产物按1:1的体积比加入75%乙醇溶液中，搅拌均匀，然后滴加盐 酸中和至溶液无色，最后通过抽滤、干燥、粉碎，得到分散剂成品。
5. 如权利要求3或4所述的导电混凝土用分散剂的制备方法，其特征在于，所述步骤a 中的加热搅拌的搅拌速度为l〇〇r/min。
6. 如权利要求3或4所述的导电混凝土用分散剂的制备方法，其特征在于，所述步骤b 中的加热搅拌的搅拌速度为200r/min。
7. -种导电混凝土用分散剂的使用方法：其特征在于，将分散剂以1:180?1:40的重 量比溶解于50?80°C的水中，持续机械搅拌30?50min，使分散剂在水中充分溶解，形成 分散剂水溶液；待分散剂水溶液冷却至常温后，将重量为分散剂重量3-4倍的不锈钢导电 纤维加入分散剂水溶液中，持续搅拌5?lOmin即可。
【文档编号】C04B24/02GK104402284SQ201410650616
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月16日 优先权日:2014年11月16日
【发明者】夏桓桓, 杨雪滢, 陈志刚, 冯力彦 申请人:云南电网公司电力科学研究院