一種摻石墨和聚苯胺的導電混凝土及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于復合材料領域，具體設及一種滲石墨和聚苯胺的導電混凝±及其制備 方法。
【背景技術】
[0002] 導電混凝±是指在普通混凝±中滲入適量導電組分材料而形成的一種多相復合 材料。與普通混凝±相比，導電混凝±具有優異的導電性能，在電工、電磁干擾屏蔽、工業防 靜電、電力設備接地工程、鋼筋陰極保護、建筑地面采暖和路面除冰融雪等方面具有很好的 應用前景。聚苯胺作為一種導電高分子材料，具有優良的導電性、環境穩定性、合成成本低、 無毒、W及獨特的滲雜機制等優點。石墨的導電性比一般非金屬礦高一百倍，并且具有優異 的耐高溫性能、化學穩定性和可塑性。然而，現有技術中多有報導，當僅W石墨作為導電組 份且其他組份的含量按照常規混凝±配比時，制得的導電混凝±的抗壓強度迅速下降，當 石墨質量分數達到5%W上時，混凝±的抗壓強度降到lOMPaW下，不適于實用（石墨導電 混凝±的研究.混凝±，2004(2) :21-24,沈剛、董發勤等）。把聚苯胺和石墨結合作為導 電混凝±的導電集料，制備的導電混凝±具有優異的導電性能、環境穩定性、高抗壓強度性 能，并且其制備成本低。

【發明內容】

[0003] 本發明所要解決的技術問題是提供一種導電性能好、環境穩定性好且耐壓強度大 的導電混凝±。
[0004] 本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種滲石墨和聚苯胺的導電混凝±， 包括如下重量份的原料：水泥100-200份，砂100-200份，導電聚苯胺8-70份，石墨7-80份， 水50-200份，十二烷基苯橫酸鋼0. 07-0. 8份，分散劑0. 08-0. 7份。 陽0化]具體的，所述水泥為復合水泥。
[0006] 具體的，所述導電聚苯胺的電導率為1-lOS/cm。所述導電聚苯胺可W通過現有技 術中已有的氧化合成法制備，其過程包括將苯胺溶于酸溶液形成可溶苯胺鹽，然后使用均 相或乳液聚合法合成導電聚苯胺，往可溶苯胺鹽中滴加過硫酸錠的酸溶液或其他氧化性引 發劑，最終得到電導率較大的導電聚苯胺，所述酸可W為鹽酸或硫酸。導電聚苯胺導電性 好、無毒及合成簡單的特性，使其成為導電混凝±優選的導電組份。
[0007] 具體的，所述石墨為膨脹石墨。膨脹石墨除了具備天然石墨本身的耐冷熱、耐腐 蝕、自潤滑等優良性能W外，還具有天然石墨所沒有的柔軟、壓縮回彈性、吸附性、生態環境 協調性、生物相容性、耐福射性等特性。因而滲入膨脹石墨可W為混凝±帶來更多的優異性 能。
[0008] 具體的，所述分散劑為Tego760W水性分散劑，即通常使用的迪高分散劑中的一 種。
[0009] 優選的，所述分散劑與所述導電聚苯胺的重量比例為1 :1〇〇。
[0010] 優選的，所述十二烷基橫酸鋼與所述石墨的重量比例為1:1〇〇。
[0011] 本發明還提供上述滲石墨和聚苯胺的導電混凝±的制備方法，包括如下步驟：
[0012] 各原料的重量份數均按同一重量單位計，
[0013] S1:將導電聚苯胺8-70份、石墨7-80份、十二烷基苯橫酸鋼0. 07-0. 8份、水 50-200份和分散劑0. 08-0. 7份混合后進行球磨分散處理，得到聚苯胺和石墨的混合分散 液；
[0014] S2:將水泥100-200份、砂100-200份和S1制備的全部聚苯胺和石墨的混合分散 液一起加入攬拌機中充分攬拌，得各原料混合均勻的混合物；
[0015] 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±養護箱中進行標準養護；
[0016] 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，得滲石墨和 聚苯胺的導電混凝上。
[0017] 具體的，S1制得的聚苯胺和石墨混合分散液中所述聚苯胺的粒徑在100μπιW下。 陽01引具體的，S3中所述的標準養護為在20±2°C和相對濕度95%W上的環境下養護28 天。
[0019] 相較于現有技術，本發明提供的滲石墨和聚苯胺的導電混凝±及其制備方法，具 有W下有益效果：本發明制備的導電混凝±^聚苯胺和石墨作為導電組分，具有優異的導 電性能、環境穩定性能和耐高溫性能等，并且制備成本遠低于傳統聚合物混凝上；本發明制 備的導電混凝±由于砂的加入量大，其耐壓強度大，完全可W應用于實際生產；本發明的導 電混凝±的導電組分與其他組分的配比適當，石墨和導電聚苯胺在其滲入的導電混凝±中 有協同增強導電能力的作用，可使導電混凝±的導電性有較大提升；本發明的制備工藝簡 便，原料易得，成本低廉，但是性能優異，具有廣闊的應用前景。
【具體實施方式】
[0020] 下面通過具體實施例對本發明作進一步詳述，W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。
[0021] 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。 陽0巧實施例1
[0023] 滲石墨和聚苯胺的導電混凝±的制備方法，包括如下步驟：
[0024] 各原料的重量份數均按同一重量單位計，
[00巧]S1:將電導率為l-5S/cm的導電聚苯胺8份、膨脹石墨7份、十二烷基苯橫酸鋼 0. 07份、水78份和Tego760W水性分散劑0. 08份混合后進行球磨分散處理，得到聚苯胺和 石墨的混合分散液； 陽0%] S2:將復合水泥100份、砂100份和S1制備的全部聚苯胺和石墨的混合分散液一 起加入攬拌機中充分攬拌，得各原料混合均勻的混合物；
[0027] 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±養護箱中進行標準養護；
[0028] S4:將S3中的樣塊從養護箱中取出，置于干燥條件下養護7天，得滲石墨和聚苯胺 的導電混凝±。
[0029] 實施例2
[0030] 滲石墨和聚苯胺的導電混凝±的制備方法，包括如下步驟：
[0031] 各原料的重量份數均按同一重量單位計，
[0032] S1:將電導率為l-5S/cm的導電聚苯胺15份、膨脹石墨10份、十二烷基苯橫酸鋼 0. 3份、水112份和Tego760W水性分散劑0. 2份混合后進行球磨分散處理，得到聚苯胺和 石墨的混合分散液；
[0033] S2:將復合水泥200份、砂100份和S1制備的全部聚苯胺和石墨的混合分散液一 起加入攬拌機中充分攬拌，得各原料混合均勻的混合物；
[0034] 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±養護箱中進行標準養護；
[0035] 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，得滲石墨和 聚苯胺的導電混凝上。
[0036] 實施例3
[0037] 滲石墨和聚苯胺的導電混凝±的制備方法，包括如下步驟：
[0038] 各原料的重量份數均按同一重量單位計，
[0039] S1:將電導率為l-5S/cm的導電聚苯胺70份、膨脹石墨80份、十二烷基苯橫酸鋼 0. 7份、水98份和Tego760W水性分散劑0. 8份混合后進行球磨分散處理，得到聚苯胺和石 墨的混合分散液；
[0040] S2:將復合水泥100份、砂100份和S1制備的全部