防静电砂浆制造技术

本发明专利技术公开了一种防静电砂浆，包括以下按重量份数计的原料：硅酸盐水泥5‑20份、石英砂10‑20份、防静电导电砂10‑20份、改性碳纤维0.5‑2.0份、可再分散乳胶粉0.5‑2.0份、纤维素醚0.05‑0.10份、减水剂0.15‑0.25份、消泡剂0.2‑0.5份、早强剂1.5‑3.5份、缓凝剂0.05‑0.10份、体积稳定剂1‑2份，触变剂0.1‑0.2份。本发明专利技术通过原材料的选择和含量调整，尤其是利用改性碳纤维和防静电导电砂的含量调整，两者在本发明专利技术砂浆中相互配合，并与其他功能助剂相互作用，使得本发明专利技术砂浆表面电阻范围满足不同工程的防静电使用要求，并确保具有良好的物理力学性能。

【技术实现步骤摘要】
防静电砂浆
本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种防静电砂浆及其制备方法。
技术介绍
医药生产车间，化工产品生产车间、微电子、光电、太阳能、医药、生物工程、食品、化妆品、石油化工、军工等行业对静电微尘比较敏感和对洁净度要求比较高的行业；一旦产生静电，摩擦起火后果不堪设想，因此这些领域的地面、墙面均进行防火防静电处理。防静电水泥砂浆对静电聚集有良好的导电能力，当使用适当的方法接地时，材料中可锻性的金属骨料和导电体提供地面一个高度防静电火花产生和导电能力，可传导地面的静电。在众多的导电材料中，碳粉或碳纤维最适宜作为水泥基材料的导电骨料。由于颜色较深，在树脂行业可采用导电云母粉作为骨料。铜、铁的电阻率极低，但由于水泥浆体呈强碱性，在金属表面形成氧化膜，其电阻率比金属大得多，所以不适于作为导电混凝土中的导电相材料。镍粉在水泥浆体中不会氧化，亦可作为导电水泥基材料的骨料，但成本高。但是现有的碳制材料、导电云母粉或镍粉加入胶凝材料后，严重影响浆体的流动性，碳纤维易于结团，制备的材料物理力学性能差；此外所需导电物掺量大，经济性差。因此研究一种可以减少导电料的添加量，同时不影响防静电砂浆的防静电性能，改善防静电砂浆浆体的流动性，力学性能良好的防静电砂浆具有重大的现实意义和广阔的市场前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有技术存在的不足，提供一种防静电砂浆，在减少导电料添加量的同时不影响防静电砂浆的防静电性能，改善防静电砂浆浆体的流动性，物理力学性能良好。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种防静电砂浆，包括以下按重量份数计的原料：硅酸盐水泥5-20份、石英砂10-20份、防静电导电砂10-20份、改性碳纤维0.5-2.0份、可再分散乳胶粉0.5-2.0份、纤维素醚0.05-0.10份、减水剂0.15-0.25份、消泡剂0.2-0.5份、早强剂1.5-3.5份、缓凝剂0.05-0.10份、体积稳定剂1-2份，触变剂0.1-0.2份；所述的体积稳定剂选自钙矾石类膨胀剂、氧化钙类膨胀剂或氧化镁类膨胀剂中一种或两种以上的混合物；所述减水剂为聚羧酸减水剂、萘系减水剂、脂肪族减水剂中的一种；所述的改性碳纤维的制备方法如下：将碳纤维的长纤维切断搅碎得到碳纤维短纤维，然后将碳纤维短纤维浸泡在70％的硝酸溶液中，室温超声处理5-8小时，过滤后真空干燥，再将干燥后的碳纤维短纤维加入含苯胺的盐酸溶液中，加入引发剂过硫酸铵，缓慢搅拌，控制温度5-10℃反应15-18小时，过滤洗涤干燥，得到聚苯胺包覆的改性碳纤维；所述防静电导电砂的制备方法如下：将石英砂粗砂颗粒与聚丙烯酸树脂在100-200r/min的混合机中混合均匀，使石英砂粗砂颗粒表面均匀粘附有聚丙烯酸树脂，然后加入石墨粉，转速提升到500-800r/min，搅拌直至石墨粉均匀粘附在颗粒上，静置待混合物硬化即得；其中，石英砂粗砂颗粒∶石墨粉∶聚丙烯酸树脂的质量比为1∶0.05～0.08∶0.07～0.1；所述石墨粉导电，颗粒大小为200-300目，所述防静电导电砂颗粒粒径为0.5-1.5mm。首先，本专利技术通过对碳纤维进行改性处理，经表面处理改性后，碳纤维表面粗糙度提高，物理锚定作用以及空间位阻作用增强，从而提高了改性碳纤维与砂浆的粘结性，有效地改善了碳纤维的分散稳定性。此外，聚苯胺本身也可导电。其次，本专利技术制备了防静电导电砂，将导电石墨粉通过树脂包覆在石英砂颗粒表面，可在大幅降低导电石墨粉的添加量情况下依然拥有良好的电阻率。本领域周知，导电碳粉的添加量达到20％时才具有良好的电阻率。最后，本专利技术利用改性碳纤维和防静电导电砂的含量调整，两者在本专利技术砂浆中相互配合，并与其他功能助剂相互作用，使得本专利技术砂浆表面电阻范围满足不同工程的防静电使用要求，并确保具有良好的物理力学性能。在制备防静电导电砂时，采用的聚丙烯酸树脂为本领域常规使用的聚丙烯酸树脂。优选地，所述聚丙烯酸树脂的固含量为30-35％，粘度为12.0-13.0Pa·s，颗粒尺寸为100-150nm。上述聚丙烯酸树脂对粗砂颗粒的粘性适中，既能良好的粘附表面又不至于导致粗砂颗粒团结。本专利技术设置石英砂粗砂颗粒∶石墨粉∶聚丙烯酸树脂的质量比为1∶0.05～0.08∶0.07～0.1，在这个比例范围内，石墨粉可以较好的粘附在粗砂颗粒表面，且体系分散性好不会造成大量的粗砂颗粒团结在一起。优选地，所述防静电砂浆由以下按重量份数计的原料组成：硅酸盐水泥5-20份、石英砂10-20份、防静电导电砂10-20份、改性碳纤维0.5-2.0份、可再分散乳胶粉0.5-2.0份、纤维素醚0.05-0.10份、减水剂0.15-0.25份、消泡剂0.2-0.5份、早强剂1.5-3.5份、缓凝剂0.05-0.10份、体积稳定剂1-2份，触变剂0.1-0.2份。上述原料的成分选择和含量配比，是专利技术人经过长期的实验调整获得，制备的防静电砂浆满足不同工程的防静电使用要求，并确保具有良好的物理力学性能。进一步优选地，所述防静电砂浆由以下按重量份数计的原料组成：硅酸盐水泥15份、石英砂16份、防静电导电砂18份、改性碳纤维1.5份、可再分散乳胶粉1.0份、纤维素醚0.08份、减水剂0.20份、消泡剂0.3份、早强剂3份、缓凝剂0.07份、体积稳定剂1.5份，触变剂0.16份。专利技术人经过多次试验，发现在上述组分的含量情况下，获得的砂浆性能最优。在本专利技术中，所述的体积稳定剂的作用为减小材料硬化后的收缩，避免开裂。所述的体积稳定剂优选自钙矾石类膨胀剂、氧化钙类膨胀剂或氧化镁类膨胀剂中一种或两种以上的混合物；更优选钙矾石类膨胀剂。在本专利技术中，所述触变剂为改性膨润土、蒙脱石或硅酸镁铝的层状硅酸盐矿物中的一种或多种。上述触变剂应用于本专利技术砂浆体系中，与其他原料配合好，触变性优良。所述缓凝剂为葡萄糖酸钠。优选地，所述可再分散乳胶粉为乙烯-醋酸乙烯共聚物，颗粒大小为150-200目。在本专利技术中，所述早强剂选自锂盐早强剂、氯盐早强剂、硫酸钠、硅酸钠、偏硅酸钠、甲酸钙、硫酸铝溶液、混凝土速凝剂中的一种或两种以上的混合物。在本专利技术中，所述石英砂颗粒大小为20-100目。在本专利技术中，优选地，所述消泡剂为有机硅类消泡剂或聚醚类消泡剂。本专利技术所述防静电砂浆在预拌使用时，水与防静电砂浆的质量比为0.3-0.5∶1。本专利技术还提供上述防静电砂浆的制备方法，包括如下步骤：按照原料配比，将改性碳纤维、可再分散乳胶粉、纤维素醚、减水剂、消泡剂、早强剂、缓凝剂、体积稳定剂和触变剂混合均匀，然后再把上述混合物与硅酸盐水泥、石英砂、防静电导电砂混合均匀，得到防静电砂浆。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、本专利技术通过对碳纤维进行改性处理，经表面处理改性后，表面粗糙度提高，物理锚定作用以及空间位阻作用增强，从而提高了改性碳纤维与砂浆的粘结性，有效地改善了碳纤维的分散稳定性。2、本领域周知，在防静电砂浆中，导电碳粉的添加量达到20％时才具有良好的电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防静电砂浆，其特征在于，包括以下按重量份数计的原料：硅酸盐水泥5-20份、石英砂10-20份、防静电导电砂10-20份、改性碳纤维0.5-2.0份、可再分散乳胶粉0.5-2.0份、纤维素醚0.05-0.10份、减水剂0.15-0.25份、消泡剂0.2-0.5份、早强剂1.5-3.5份、缓凝剂0.05-0.10份、体积稳定剂1-2份，触变剂0.1-0.2份；/n所述的体积稳定剂选自钙矾石类膨胀剂、氧化钙类膨胀剂或氧化镁类膨胀剂中一种或两种以上的混合物；所述减水剂为聚羧酸减水剂、萘系减水剂、脂肪族减水剂中的一种；/n所述的改性碳纤维的制备方法如下：/n将碳纤维的长纤维切断搅碎得到碳纤维短纤维，然后将碳纤维短纤维浸泡在70％的硝酸溶液中，室温超声处理5-8小时，过滤后真空干燥，再将干燥后的碳纤维短纤维加入含苯胺的盐酸溶液中，加入引发剂过硫酸铵，缓慢搅拌，控制温度5-10℃反应15-18小时，过滤洗涤干燥，得到聚苯胺包覆的改性碳纤维；/n所述防静电导电砂的制备方法如下：/n将石英砂粗砂颗粒与聚丙烯酸树脂在100-200r/min的混合机中混合均匀，使石英砂粗砂颗粒表面均匀粘附有聚丙烯酸树脂，然后加入石墨粉，转速提升到500-800r/min，搅拌直至石墨粉均匀粘附在颗粒上，静置待混合物硬化即得；其中，石英砂粗砂颗粒∶石墨粉∶聚丙烯酸树脂的质量比为1∶0.05～0.08∶0.07～0.1；/n所述石墨粉导电，颗粒大小为200-300目，所述防静电导电砂颗粒粒径为0.5-1.5mm。/n...

【技术特征摘要】
1.一种防静电砂浆，其特征在于，包括以下按重量份数计的原料：硅酸盐水泥5-20份、石英砂10-20份、防静电导电砂10-20份、改性碳纤维0.5-2.0份、可再分散乳胶粉0.5-2.0份、纤维素醚0.05-0.10份、减水剂0.15-0.25份、消泡剂0.2-0.5份、早强剂1.5-3.5份、缓凝剂0.05-0.10份、体积稳定剂1-2份，触变剂0.1-0.2份；
所述的体积稳定剂选自钙矾石类膨胀剂、氧化钙类膨胀剂或氧化镁类膨胀剂中一种或两种以上的混合物；所述减水剂为聚羧酸减水剂、萘系减水剂、脂肪族减水剂中的一种；
所述的改性碳纤维的制备方法如下：
将碳纤维的长纤维切断搅碎得到碳纤维短纤维，然后将碳纤维短纤维浸泡在70％的硝酸溶液中，室温超声处理5-8小时，过滤后真空干燥，再将干燥后的碳纤维短纤维加入含苯胺的盐酸溶液中，加入引发剂过硫酸铵，缓慢搅拌，控制温度5-10℃反应15-18小时，过滤洗涤干燥，得到聚苯胺包覆的改性碳纤维；
所述防静电导电砂的制备方法如下：
将石英砂粗砂颗粒与聚丙烯酸树脂在100-200r/min的混合机中混合均匀，使石英砂粗砂颗粒表面均匀粘附有聚丙烯酸树脂，然后加入石墨粉，转速提升到500-800r/min，搅拌直至石墨粉均匀粘附在颗粒上，静置待混合物硬化即得；其中，石英砂粗砂颗粒∶石墨粉∶聚丙烯酸树脂的质量比为1∶0.05～0.08∶0.07～0.1；
所述石墨粉导电，颗粒大小为200-300目，所述防静电导电砂颗粒粒径为0.5-1.5mm。


2.根据权利要求1所述一种防静电砂浆，其特征在于，由以下按重量份数计的原料组成：硅酸盐水泥5-20份、石英砂10-20份、防静电导电砂10-20份、改性碳纤维0.5-2.0份、可再分散乳胶粉0.5-2.0份、纤维素醚0.05-0.10份、减水剂0.15-...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炜，李娜，黄宁宁，阮家铭，欧利平，林震，
申请(专利权)人：广东复特新型材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44