一種導電混凝土用分散劑及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及導電混凝土領域，具體是一種導電混凝土用分散劑及其制備方法，包括以下步驟：a.預處理：將廢棄的絕緣紙洗凈、晾干后，稱取適量于打成漿狀，加入過氧化氫溶液進行漂白，待其褪色后使用紗布過濾出沉淀物，向沉淀物中加入25%的氫氧化鈉溶液，在60-80°C下加熱攪拌約1h，待沉淀物完全褪色后，過濾烘干，收集濾渣；b.將預處理得到的濾渣浸入50%的氫氧化鈉溶液，在100°C下加熱攪拌1h后，過濾烘干，收集沉淀物；c.將步驟b得到的沉淀物加入無水乙醇和30%的氫氧化鈉的混合溶液，然后置于超聲機中超聲15min，接著在20°C下逐滴加入氯乙酸乙醇溶液，30min滴加完畢，最后升溫至50°C后攪拌2h；d.將步驟c得到的反應產物進行抽濾后，即得產物；本申請的分散劑分散效果好。
【專利說明】一種導電混凝土用分散劑及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及導電混凝土領域，具體是一種導電混凝土用分散劑及其制備方法。

【背景技術】
[0002] 導電混凝土是在普通混凝土材料的基礎上，通過添加一定含量的導電填料而形成 的一種多相復合材料。導電混凝土因具有導電性能且又不失混凝土的一切技術和性能上的 優勢而在眾多領域有著巨大的潛在應用前景。它既可以替代金屬，起到屏蔽無線電干擾防 御電磁波的作用；又能用作電工材料如接地裝置、建筑物的避雷設備、斷路器的合閘電阻、 消除靜電裝置、金屬陰極保護系統等；還可以利用導電產生的熱效應進行環境加熱建筑采 暖以及道路和機場的融冰化雪。
[0003] 長期以來，導電混凝土的導電性能的獲得常常以犧牲它的強度為代價。而不銹鋼 導電纖維的出現打破了這一現象，不銹鋼導電纖維作為導電填料加入混凝土基體中，不僅 能夠提高混凝土基體的力學強度，同時可有效降低混凝土的電阻率。但是，不銹鋼導電纖維 在混凝土基體中的分散效果較差，往往會在混凝土攪拌過程中出現團聚現象。為了防止這 種團聚現象，需要添加分散劑。現有的分散劑有甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素等，但是這 些分散劑價格較高且對改善不銹鋼導電纖維的分散性效果提高不明顯。
[0004] 目前，大型油浸式變壓器內主要采用油紙來實現絕緣，這種絕緣紙會隨著熱老化、 電老化等老化過程影響不斷老化。當絕緣紙的聚合度下降至250時，其壽命到達終點，須及 時更換。通常絕緣紙的壽命為15年左右，但由于變壓器容量更新換代迅速，大多在7-8年 即被更換，被更換的變壓器內的絕緣紙極為廢品，導致每年產生大量的廢棄絕緣紙。目前， 對于這些廢棄的絕緣紙，并無有效的二次利用渠道，且由于其長期浸漬在礦物油中，就地掩 埋等通用處理方式會對環境造成嚴重污染。


【發明內容】

[0005] 本發明所要解決的技術問題是提供一種利用廢棄絕緣紙制備的用于導電混凝土 的分散劑及其制備方法，該分散劑分散效果好。
[0006] 為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：
[0007] -種導電混凝土用分散劑，按質量份計，由以下原料制成：
[0008] 變壓器內廢棄的絕緣紙 5~15份； 過氧化氫 8(Γ120份； 25%的氫氧化鈉溶液 80~120份； 50%的氫氧化鈉溶液 25(Γ350份； 30%的氫氧化鈉溶液 50~100份； 無水乙醇 180?250份； 氯乙酸乙醇 15(Γ200份。
[0009] 進一步，該分散劑，按質量份計，其原料的最優百分比如下：
[0010] 變壓器內廢棄的絕緣紙 10汾； 過氧化氫 100份； 25%的氫氧化鈉溶液 100份； 50%的氫氧化鈉溶液 300份； 30%的氫氧化鈉溶液 80份； 無水乙醇 200份； 氯乙酸乙醇 180份。
[0011] 一種上述導電混凝土用分散劑的制備方法，包括以下步驟：
[0012] a.預處理：將變壓器內廢棄的絕緣紙洗凈、晾干后，稱取適量于打漿機內將其打 成漿狀，加入過氧化氫溶液進行漂白，待其褪色后使用紗布過濾出沉淀物，向沉淀物中加入 25 %的氫氧化鈉溶液，在60-80°C下加熱攪拌約lh，待沉淀物完全褪色后，過濾烘干，收集 濾渣；
[0013] b.將預處理得到的濾渣浸入50%的氫氧化鈉溶液，在KKTC下加熱攪拌Ih后，過 濾烘干，收集沉淀物；
[0014] c.將步驟b得到的沉淀物加入無水乙醇和30%的氫氧化鈉的混合溶液，然后置于 超聲機中超聲15min，接著在20°C下逐滴加入氯乙酸乙醇溶液，30min滴加完畢，最后升溫 至50°C后攪拌2h ;
[0015] d.將步驟c得到的反應產物進行抽濾后，即得產物。
[0016] 進一步，還包括步驟精制步驟e.將步驟d中的產物按1:1的體積比加入75%乙醇 溶液中，攪拌均勻，然后滴加鹽酸中和至溶液無色，最后通過抽濾、干燥、粉碎，得到分散劑 成品。
[0017] 精制后的成品含雜質少，分散效果更好。
[0018] 進一步，所述步驟a中的加熱攪拌的攪拌速度為100r/min。
[0019] 進一步，所述步驟b中的加熱攪拌的攪拌速度為200r/min。
[0020] 本發明的分散劑的使用方法如下：
[0021] 不銹鋼導電纖維加入混凝土前，將分散劑以1:180?1:60的重量比溶解于50? 80°C的水中，持續機械攪拌30?50min，使分散劑在水中充分溶解，形成分散劑水溶液。 待分散劑水溶液冷卻至常溫后，將不銹鋼導電纖維加入分散劑水溶液中，持續攪拌5? lOmin，使得不銹鋼導電纖維得到充分分散即可。（加分散劑時需要攪拌均勻，可加速分散劑 在水中溶解；加不銹鋼纖維時也同樣需要攪拌，使得分散劑與不銹鋼纖維充分接觸，加速反 應發生，形成氫鍵，有利于分散。）
[0022] 與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：
[0023] 1.本發明的分散劑分散效果好，這主要是由于導電混凝土中的不銹鋼導電纖維浸 入分散劑制備的水溶液中，分散劑的極性基團與不銹鋼纖維表面的極性基團及水分子間形 成氫鍵，增強了鋼纖維表面的親水性和浸潤性；通過攪拌實現對纖維的表面處理，可有效降 低不銹鋼纖維間的摩擦力，大幅度提高不銹鋼纖維在混凝土基體中的分散效果；
[0024] 2.本發明的分散劑采用變壓器內廢棄的絕緣紙為主要原料制備的，實現了廢物的 循環利用，能有效降低生產成本，最重要的是能有效減少普通處理方式對環境的污染以及 能源的浪費；
[0025] 3.本發明的制備方法簡單，僅僅通過預處理、堿化、醚化、醇洗、烘干和粉碎等簡單 步驟即可制備出效果良好的分散劑；能有效降低制備成本。

【專利附圖】

【附圖說明】：
[0026] 圖1為燒杯A中的不銹鋼纖維在甲基纖維素水溶液中的分散效果圖；
[0027] 圖2為燒杯B中的不銹鋼纖維在本發明的分散劑的水溶液中的分散效果圖；
[0028] 圖3為燒杯C中的不銹鋼纖維在未加分散劑的分散效果圖。

【具體實施方式】
[0029] 本發明各組分原料的重量分配比如下：
[0030]

【權利要求】
1. 一種導電混凝土用分散劑，其特征在于，按重量份計，由以下原料制成： 變壓器內廢棄的絕緣紙 5~15份； 過氧化氫 80?120份; 25%的氫氧化鈉溶液 8CT120份； 50%的氫氧化鈉溶液 25(廣350份； 30%的氫氧化鈉溶液 50?100份； 無水乙醇 18(T250份； 氯乙酸乙醇 150~200份。
2. -種導電混凝土用分散劑，其特征在于，按質量份計，由以下原料制成： 變壓器內廢棄的絕緣紙 10份： 過氧化氫 100份； 25%的氫氧化鈉溶液 100份； 50%的氫氧化鈉溶液 300份； 30%的氫氧化鈉溶液 80份； 無水乙醇 200份； 氯乙酸乙醇 180份。
3. -種上述任一導電混凝土用分散劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： a. 預處理：將變壓器內廢棄的絕緣紙洗凈、晾干后，稱取適量于打漿機內將其打成漿 狀，加入過氧化氫溶液進行漂白，待其褪色后使用紗布過濾出沉淀物，向沉淀物中加入25% 的氫氧化鈉溶液，在60-80°C下加熱攪拌約lh，待沉淀物完全褪色后，過濾烘干，收集濾渣； b. 將預處理得到的濾渣浸入50%的氫氧化鈉溶液，在100°C下加熱攪拌lh后，過濾烘 干，收集沉淀物； c. 將步驟b得到的沉淀物加入無水乙醇和30 %的氫氧化鈉的混合溶液，然后置于超 聲機中超聲15min，接著在20°C下逐滴加入氯乙酸乙醇溶液，30min滴加完畢，最后升溫至 50°C后攪拌2h; d. 將步驟c得到的反應產物進行抽濾后，即得產物。
4. 如權利要求3所述的導電混凝土用分散劑的制備方法，其特征在于，還包括步驟精 制步驟e.將步驟d中的產物按1:1的體積比加入75%乙醇溶液中，攪拌均勻，然后滴加鹽 酸中和至溶液無色，最后通過抽濾、干燥、粉碎，得到分散劑成品。
5. 如權利要求3或4所述的導電混凝土用分散劑的制備方法，其特征在于，所述步驟a 中的加熱攪拌的攪拌速度為l〇〇r/min。
6. 如權利要求3或4所述的導電混凝土用分散劑的制備方法，其特征在于，所述步驟b 中的加熱攪拌的攪拌速度為200r/min。
7. -種導電混凝土用分散劑的使用方法：其特征在于，將分散劑以1:180?1:40的重 量比溶解于50?80°C的水中，持續機械攪拌30?50min，使分散劑在水中充分溶解，形成 分散劑水溶液；待分散劑水溶液冷卻至常溫后，將重量為分散劑重量3-4倍的不銹鋼導電 纖維加入分散劑水溶液中，持續攪拌5?lOmin即可。
【文檔編號】C04B24/02GK104402284SQ201410650616
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月16日 優先權日:2014年11月16日
【發明者】夏桓桓, 楊雪瀅, 陳志剛, 馮力彥 申請人:云南電網公司電力科學研究院