[发明专利]核心节能复合导电材料的制备

说明书

技术领域：

本发明是涉及复合材料的改进。

背景技术：

现工业用电加热法比传统蒸汽加热法的能源利用率好一些，加热费用较低，易于自动控制且不污染空气。例如油田输油管路现常用的加热方法有管道直接通电法、电缆、加热带等。管路直接通电加热主要优点是设备简单、施工方便。缺点是管路外表面带电，需电气绝缘，电源电压需限制在人身安全范围内，因此，一个电源能加热的管路距离短，导致损失一部分能量，使加热效率低，宜于中短距离管路采用：MI电缆和加热带施工及使用都很方便，但价格高，适用中短距离管路采用。现油田输油管道采用的电热带伴热，防止管中原油凝固是近些年采用的一种较新型节能技术。电热带是采用电能来补充被伴热物体在工艺生产过程中所散失的热量，以维持流动介质的工艺温度范围。该自控温型电热带发热芯料接通电源瞬间会产生较大启动电流，这样造成最大使用长度受到限制、控制原件的容量大、发热功率小且材料易老化而降低热效率。

现国内外已开发出的导电聚合物包括聚乙炔、聚苯胺、聚咔咗、聚醚、聚酯等，但多数导电高分子材料的电导率较低、化学稳定性差，耐温性能较差，在空气中易失去导电性能，且在加工性方面存在一定难度。因此作为电力输送材料和发热材料在综合性能方面与现有的导电材料相比差距较大。近些年，有人采用某种工艺将碳纤维制成导电纸来导电发热，但此工艺中存在着碳纤维分布不均、导电纸发热不均、安全性较差、不能在腐蚀介质中长期使用等弊病。

发明内容：

本发明的目是加工容易的电热材料，提供一种具有高效、节能的复合电热材料。

本发明的技术方案是，溶剂中的组分为丙烯酸、丙烯、本胺，其重量比为1：1：2，同液体积比约为1：1-10；有机钛酸酯、酸钠、三乙烷基硅烷、乙醚等待充分分散混合后，于室温在30℃条件下进行电化学反应。将电照制成的混合物取出过滤，用蒸馏水乙醇反复筛至中性，并检验无沉淀为止，干燥；取其产品进行电阻测定。利用表面活性剂对除油、粗化后镀镍碳纤维进行表面改性：加入除油、粗化后的碳纤维，搅拌后烘干，用有机酞酸酯处理后的导电纤维中的钛与碳纤维有较强的亲合力，也与树脂有较强的结合力，使导电纤维可很好分散，易与导电分子材料形成均匀、致密的导电网络。

本发明的有益效果：利用球磨分散治经过多次研磨制备成的微晶红外陶瓷粉，但其表面能较大，易凝聚。乙二醇等助剂与微晶红外陶瓷粉配成悬浮液，通过十二烷基磷酸酯盐的双电层的稳定机制和空间稳定机制使微晶陶瓷粉达到良好分散、使体系稳定。超分散剂是一种偶合剂，含有亲无机物的基因和陶瓷粉表面发生化学健合；亲有机物基因和树脂表面发生键合。将长链烷基磷酸酯盐、超分散剂、乙二醇等助剂与微晶红外陶瓷粉配成悬浮液，通过长链烷基磷酸酯盐的双电层的稳定机制和空间位阻稳定机制使微晶陶瓷粉达到良好分散，使体系稳定。

具体实施方式：

核心节能复合导电材料的制备：将聚苯胺/聚氨酯、镍系有机导电聚合物、微晶红外陶瓷粉、流平剂、超分散剂等充分搅拌混合反应，将反应物在球磨机上充分研磨，即可得核心复合导电材料。将钛白粉、丙烯酸树脂、环氧树脂、流平剂、润湿分散剂、消泡剂、颜料、丁酯、丁醚、二甲苯以上制得的表面改性镀镍碳纤维，混合制备而成。重防腐高效复合热电热材料的制备：将核心复合导电材料、三氧化二锑、苯醚、防紫外线材料、改性环氧树脂、酚醛树脂、工业酒精、流平剂分散剂在混料中按以上比例混合。然后利用技术和材料复合技术将特殊处理的绝缘材料、特殊处理的电极等按一定的次序和配比在层压机上经过加压、加热固化制得重防腐高效复合电热材料，核心节能复合导电材料的具体作法：将5％表面改性的微晶导电束、70％改性聚苯胺/聚胺酯、20％镍系有机导电聚合物、3％微晶红外陶瓷粉、0.5％调节剂、在摄氏75度下反应，搅拌4个小时。将反应物在球磨机中充分研磨3遍，得到核心节能复合热材料、密封保存。将金属合金电极(铜银合金)用特种氧化剂(50％三氯化铁、20％高锰酸钾、30％乙醇等)、酸洗剂(70％盐酸与磷酸30％等的混合物)清洗剂等处理得到。重防腐导电材料的具体作法：将20％铁白粉、50％克丙烯酸树脂、26％克酚醛改性环氧树脂、0.5％碳黑、0.05％丁酯、0.05％丁醚、0.07％二甲苯、1.55％以上制得的表面改性镀镍碳纤维、0.08％硫酸醚四烷基的丁醇溶液在三辊磨中充分研磨、混合制备成重防腐导静电材料。丙烯碳纤维进行除油、粗化处理及镀镍处理：先用除油液浸泡碳纤维30分钟，然后，用重铬酸钾的硫酸溶液浸泡除油后的碳纤维2小时，最后用稀硫酸液进行中性化处理，以有机钛酸酯将其表面处理。将以上得到的产物加入镍镀液、镀镍纤维在电解水产生的氢气。用10％表面活性剂，有机钛酸酯、酸钠、三乙烷基硅烷、乙醚、助剂等，加入粗化后的碳纤维，搅拌利。用有机钛酸酯处理后的导电纤维中的钛与碳纤维有较强的亲和力，也与树脂有较强的结合力，导电束上带有长链烷烃，其位阻作用使导电纤维可很好分散，易于导电高分子材料形成均匀、致密的导电网络。