[发明专利]一种导电塑料排水板及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种导电塑料排水板，涉及导电塑料的技术领域，按重量份数计，包括以下组分：热塑性聚酰亚胺90‑120份、导电填料20‑40份、金属丝或金属纤维网3‑10份、改性剂0.5‑4份。本发明具有抗腐蚀性、抗疲劳且具有优良的高低温性能从而使用寿命更长的技术效果。

技术领域

本发明涉及导电塑料的技术领域，尤其是涉及一种导电塑料排水板及其制备工艺。

背景技术

软弱地基由于其承载力不强、稳定性不佳等原因，一般需要对其进行加固处理。在软土、淤泥、污泥、尾矿等细颗粒土较多的地基中，由于其含水量大、渗透系数低，常规的排水固结方法并不适用，因此多采用电渗排水固结法进行加固处理。传统电渗法是在土中插入金属电极，并通以直流电，在直流电场作用下，土中水从阳极流向阴极，从而实现排水固结。但金属电极在电渗过程中容易被腐蚀，金属电极被腐蚀之后会由于表面氧化物的“钝化”作用导致导电性能下降。近年来，随着材料科学的发展，新型的电动土工合成材料(EKG)电极得以出现，可有效克服电极腐蚀问题。

如专利公告号为CN102720182B的中国专利，提出了一种可导电的塑料排水板，包括两面均设有排水凹槽的基板、金属丝和滤膜，其中，基板由导电塑料制成，金属丝贯穿插入基板中且与排水凹槽平行，滤膜包裹基板；导电塑料包括聚乙烯、炭黑和石墨，聚乙烯、炭黑、石墨的质量比为1：(0.3～0.35)：(0.05～0.1)。该发明将塑料排水板作为电渗法电极，避免电极在电渗过程中的腐蚀，增强了电渗法的实用性。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：上述专利中及现有技术中的导电塑料基板常用的高分子聚合物为聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)，这两种高分子聚合物具有价格低廉、加工工艺简单等优点，但在使用过程中，该类型的导电塑料排水板具有低温时质脆、高温时质软、易断、易碳化等缺点，极大限制了导电塑料排水板的推广应用。

发明内容

本发明的目的一是提供一种抗腐蚀性、抗疲劳且具有优良的高低温性能从而使用寿命更长的导电塑料排水板。

本发明是通过以下技术方案得以实现的：

一种导电塑料排水板，按重量份数计，包括以下组分：热塑性聚酰亚胺90-120份、导电填料20-40份、金属丝或金属纤维网3-10份、改性剂0.5-4份。

通过采用上述技术方案，热塑性聚酰亚胺具有良好的抗腐蚀、优异的力学性能与优良的高低温性能(使用温度-269℃-280℃)，将其作为塑料排水板的基材时，即使在长期电渗作用下也不会发生碳化质变，而且热塑性聚酰亚胺优异的力学性能可保持塑料排水板的完整性，提高电渗效果；此外，在排水固结结束后，由于塑料排水板自身强度高、完整性好，因此还能将塑料排水板拔出重复使用，既降低电渗加固的使用成本，也避免环境污染。

导电填料与热塑性聚酰亚胺共混挤出，既可赋予塑料排水板良好的导电性能，降低塑料排水板的电阻率，而且也可对塑料排水板起到填充增强效果。金属丝或金属纤维网在塑料排水板中作为骨架提高塑料排水板的结构强度，使其稳定保持板材形状发挥作用。

改性剂可对热塑性聚酰亚胺起到改性作用，使热塑性聚酰亚胺的综合性能更加优异，实用性更好。

进一步设置为：所述导电填料选自炭黑、金属微粒、碳纳米管、石墨烯中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，炭黑、金属微粒、碳纳米管与石墨烯均为优良的导电介质，将这些导电介质掺入塑料排水板的热塑性聚酰亚胺基材中，可有效提高塑料排水板的导电性能；而且，这些导电介质自身作为填料，也可对热塑性聚酰亚胺起到增强效果。

进一步设置为：所述金属丝或金属纤维网所选用的金属为铜、铝或铁。

通过采用上述技术方案，金属丝或金属纤维网选用铜、铝或铁金属制成，既可较好地提高塑料排水板强度，也具有良好的导电、低热性能，进而提高电渗排水效率并降低电能损耗。