导电土工膜及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种导电土工膜及制备方法，该导电土工膜包括：导电层及至少一层防渗层；所述导电层含有导电填料，所述导电填料为炭黑粉、石墨粉、石墨烯、碳纳米管、碳纤维中的至少一种。该导电土工膜铺设完成后，能够进行大面积渗漏检测。

Conductive geomembrane and preparation method

The invention discloses a conductive geomembrane and preparation method of the conductive geomembrane includes a conductive layer and at least one layer of impermeable layer; the conductive layer containing a conductive filler, wherein the conductive filler is carbon black powder, graphite powder, carbon nanotubes, graphene, carbon fiber in at least one. After the completion of the conductive geomembrane, large area leakage detection can be carried out.

【技术实现步骤摘要】
导电土工膜及制备方法
本专利技术属于防水卷材
，更具体地，涉及导电土工膜及制备方法。
技术介绍
土工膜在诸如垃圾填埋场、隧道、水渠、水库、污水处理池、污水池、水电大坝等防渗防水工程都有广泛的应用。土工膜在生产、运输和工程施工过程中，都可能产生肉眼看不到的细小孔洞或裂缝，这些缺陷会成为渗漏点，给整个防渗、防水工程的防渗、防水效果带来负面影响，严重影响工程质量。目前在土工膜铺设完成后，常用电火花渗漏检测方法进行大面积渗漏检测，由于土工膜通常都是电绝缘体，需要在铺设好的土工膜下埋入电极，通过在土工膜上施加电压，移动探测设备探测有回路的位置来查找并定位渗漏点。但是存在着由于接地体不良而导致检测不出破洞和渗漏点的问题。专利文献CN103103993B以及CN104558743A公开了一种导电聚乙烯土工膜及其制备方法，导电层设在最下面一层，都是通过在聚乙烯原料中添加导电炭黑色母粒制备的。现有技术中导电层的制备，通常需要添加多达15％，甚至50％的导电炭黑。导电炭黑是一种近似球形的粉体填料，大量导电炭黑的添加不仅增加了生产成本，往往也会造成材料力学性能的下降(L.Cui,etal.Eur.Polym.J.2007,43:5097-5106)。作为世界上最薄也是最坚硬的纳米材料，具有极高的电导率和高强度，二维片状的石墨烯纳米片几乎是完全透明的，它只吸收2.3％的光，同时不透水气，具有很好的阻隔性能。将石墨烯应用在土工膜中被认为是土工合成材料未来的发展趋势，将赋予土工膜良好的电导性、高强度和更好的阻隔性能，高强度意味着添加石墨烯的土工膜可以变得更轻更薄。石墨烯具有比导电炭黑高得多的电导率，这就意味着添加极少量的石墨烯纳米片就可以同时提高土工膜的导电性和强度。另一方面，现有技术还只限于HDPE、LLDPE等聚乙烯导电土工材料，随着新的土工材料的出现，导电土工材料有必要从聚乙烯扩展到更宽广的材料领域。专利文献CN106891593A公开了一种新型的热塑性聚烯烃土工复合材料，这种热塑性聚烯烃土工复合材料包括复合的热塑性聚烯烃层和土工织物层，该复合材料兼具橡胶的高柔韧性、延伸性和耐久性以及热塑性塑料优异的熔融加工特性，具有比HDPE更好的柔韧性，具有比LLDPE更好的耐老化性能。这种新型的热塑性聚烯烃土工复合材料不含任何增塑剂，其耐紫外光老化性能优异、抗穿刺强度高、耐顶破强度高、耐静水压高、热焊接性能优异，可直接暴露应用于大坝、水库、堤岸、围堰、水渠等新建和维修水利水电工程的防渗。目前并无该类热塑性聚烯烃导电土工复合材料的报道，非常不利于该类新型土工复合材料的大面积定位渗漏检测。因此，有必要研发一种能够在土工膜铺设完成后，能够进行大面积渗漏检测的导电土工膜及制备方法。
技术实现思路
本专利技术提出了一种导电土工膜及制备方法，该导电土工膜铺设完成后，能够进行大面积渗漏检测。为了实现上述目的，根据本专利技术的一方面提供了一种导电土工膜，包括：导电层及至少一层防渗层；所述导电层含有导电填料，所述导电填料包括石墨烯、碳纳米管、碳纤维中的至少一种。根据本专利技术的另一方面提供了一种导电土工膜制备方法，包括：将导电填料与原料树脂熔融共混，挤出制得导电层；将防渗层与所述导电层共挤结合制得所述导电土工膜。根据本专利技术的再一方面提供了一种导电土工膜制备方法，包括：将土工织物浸渍于导电涂料中，烘干制得导电层；将所述导电层与防渗层进行热压结合制得所述导电土工膜。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的导电土工膜，最下层具有良好的导电性，使得通常很难被检测的区域，比如斜坡、渗漏/工程细节、褶皱处等，现在也可以轻松地进行电火花测试。本专利技术的导电土工膜，最下层具有良好的导电性能，而上层则具有良好的绝缘性能，同时其物理性能在具有可导电性能外都没有受到影响，能保持甚至加强土工膜的各项理化性能。本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。附图说明通过结合附图对本专利技术示例性实施方式进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出了根据本专利技术一个实施例的导电土工膜结构示意图。附图标记说明：1、第一防渗层；2、第二防渗层；3、导电层。具体实施方式下面将更详细地描述本专利技术的优选实施方式。虽然以下描述了本专利技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。根据本专利技术的一方面提供了一种导电土工膜，包括：导电层及至少一层防渗层；所述导电层含有导电填料，所述导电填料包括石墨烯、碳纳米管、碳纤维中的至少一种。具体地，导电土工膜，由依次排布的至少一层防渗层和一层导电层组成，防渗层和导电层结合在一起，防渗层的厚度为0.1～10mm，导电层位于防渗层下，导电层的厚度为0.01～2mm，上述导电层的电阻值为103～104欧姆，上述防渗层为绝缘层，绝缘层的外绝缘面电阻值＞108欧姆。根据本专利技术一种具体实施方式，所述导电填料还可以包括炭黑粉和/或石墨粉。所述炭黑粉和/或石墨粉的含量优选不超过10wt％。作为优选方案，所述防渗层由高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯及热塑性聚烯烃材料中的至少一种制备而成。作为优选方案，所述导电层为将导电涂料涂于土工织物上制得。作为优选方案，所述导电涂料包括导电填料、连接料、以及任选的溶剂；其中，所述连接料为聚氨酯、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂和醇酸树脂中的至少一种；所述溶剂为水、甲醇、乙醇、异丙醇、仲丁醇、异丁醇、丙酮、丁酮、N-十二烷基吡咯烷酮、N-环己基吡咯烷酮、异丙醇、N-甲基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮、N-辛基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、氯仿、二甲亚砜、环己酮和N-甲基甲酰胺中的至少一种。本专利技术中，“任选的溶剂”是指可以根据需要，选择包括溶剂或不包括溶剂。作为优选方案，以质量份数计，导电填料为1-10份，连接料为80-120份，溶剂为0-60份。作为优选方案，所述导电层由导电填料与原料树脂熔融共混制备而成。作为优选方案，所述导电层由导电色母料与原料树脂熔融共混制备而成，其中所述导电色母料由导电填料及母料树脂制备而成；其中，以质量分数计，导电色母料为10-50份，原料树脂为50-90份；其中，以质量分数计，导电色母料中导电填料为1-10份，母料树脂为90-99份。具体地，导电层可以是导电土工织物，或者是由导电填料与原料树脂热加工共混制备得到。导电土工织物是在土工织物上涂上导电涂料制备。具体地，导电土工膜的结构及制备方法：导电土工膜由至少2层构成，从上往下依次为至少一层防渗层和导电层。防渗层与导电层通过热压或者共挤结合。具体地，本专利技术中的导电土工膜，可应用于垃圾填埋场、矿山、污水处理厂、水库、水电大坝、工业加工设施和其他储液池等位置。其最下层为导电层，具有导电功能，而其它防渗层则是由高密度聚乙烯(HDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)和/或热塑性聚烯烃等防渗材料组成的层，不具有导电功能。在导电土工膜的铺设施工过程中，土工膜的导电层朝下，这样在采用电火花渗漏检测方法进行大面积渗漏检测时，下表层带有高电压，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电土工膜，其特征在于，所述导电土工膜包括：导电层及至少一层防渗层；所述导电层含有导电填料，所述导电填料包括石墨烯、碳纳米管、碳纤维中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种导电土工膜，其特征在于，所述导电土工膜包括：导电层及至少一层防渗层；所述导电层含有导电填料，所述导电填料包括石墨烯、碳纳米管、碳纤维中的至少一种。2.根据权利要求1所述的导电土工膜，其特征在于，所述导电填料还包括炭黑粉和/或石墨粉。3.根据权利要求1所述的导电土工膜，其特征在于，所述防渗层由高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯及热塑性聚烯烃材料中的至少一种制备而成。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的导电土工膜，其特征在于，所述导电层为将导电涂料涂于土工织物上制得。5.根据权利要求4所述的导电土工膜，其特征在于，所述导电涂料包括导电填料、连接料、以及任选的溶剂；其中，所述连接料为聚氨酯、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂和醇酸树脂中的至少一种；所述溶剂为水、甲醇、乙醇、异丙醇、仲丁醇、异丁醇、丙酮、丁酮、N-十二烷基吡咯烷酮、N-环己基吡咯烷酮、异丙醇、N-甲基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮、N-辛基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、氯仿、二甲亚砜、环己酮和N-甲基甲酰胺中的至少一种。...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢少波，张东东，段文峰，田凤兰，
申请(专利权)人：北京东方雨虹防水技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11