專利名稱：防爆導電凝膠的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導電材料，具體說是一種防爆導電凝膠。
目前，用混凝土鋼筋制成的石油貯罐的防雷措施主要用避雷網(wǎng)與避雷針結(jié)合的方法，但避雷效果不理想。為了更好地防雷，除了在油罐上架設(shè)網(wǎng)罩外，還需油罐本身實現(xiàn)電氣一體化，即在油罐頂與罐壁之間的間隙、罐頂兩拱板間的間隙填充一種防爆導電凝膠，利用其導電性均化電場、降低間隙之間電壓，防止間隙在雷電感應(yīng)電壓及靜電作用下發(fā)生電暈、電火花導致的爆炸。并且還需有嚴密封閉作用，阻止油罐內(nèi)油氣滲出，從而減少罐頂產(chǎn)生火花和爆炸的危險，同時可減少油料的損失，避免污染環(huán)境。因此，這種防爆導電凝膠不僅要有導電性，且性能要穩(wěn)定，與混凝土、金屬等有粘合作用，同時價格要便宜。因需要量大，如價格太貴，成本太高就不適合大量使用。類似這種膠的導電物質(zhì)也有不少。但它們主要使用在設(shè)備、輸電線路的干塔、建筑物等接地電極周圍的土壤處理方面，主要是用來降低接觸電阻和接地電阻(特許公開昭49-131976)。還未見用于防止雷電、靜電等引起的電暈電火花方面。這類導電物質(zhì)主要是由合成高分子、電介質(zhì)和水組成或由能形成高分子材料的單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、水和電介質(zhì)組成。合成高分子成本高，大量使用，不利于油罐防雷措施中實現(xiàn)電氣一體化。
本發(fā)明的目的是提供一種具有導電性且性能穩(wěn)定，價格又低的防爆導電凝膠。
本發(fā)明的防爆導電凝膠由能合成高分子材料的單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、天然高分子物質(zhì)以及在水中能形成導電物質(zhì)的電介質(zhì)組成。上述物質(zhì)均能溶于水。本發(fā)明所選用的能合成高分子材料的單體是丙烯酸及其鹽類、丙烯酸胺及其鹽類。這些物質(zhì)的分子內(nèi)部都有可以發(fā)生聚合、交聯(lián)反應(yīng)的雙鍵，把這些物質(zhì)一種或兩種混合溶在水中，在引發(fā)劑的作用下，本身就可以發(fā)生聚合反應(yīng)，遇有交聯(lián)劑還可以發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。生成高分子或者網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的大分子，這種大分子可以把其周圍的水緊緊地包裹起來，形成含有大量水的凝膠，而水中又含有導電物質(zhì)-電介質(zhì)，就可形成導電凝膠。本發(fā)明所選用的引發(fā)劑為氧化-還原體系的，這種引發(fā)劑分解時溫度較低，因此在常溫常壓下就可發(fā)生引發(fā)反應(yīng)。這一類引發(fā)劑有過硫酸鹽、過氧化氫、三氯化鐵、三乙醇胺等。本發(fā)明采用交聯(lián)劑是N，N′-亞甲基雙丙烯酰胺，這種物質(zhì)分子內(nèi)部含有兩個可以發(fā)生化學反應(yīng)的雙鍵，因此，它與單體可以發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，生成的導電凝膠具有不溶不熔特性。本發(fā)明所采用的電介質(zhì)是氯化鈉、氯化鉀、硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸鎂、硫酸鈣等。它們均能形成導電性的水溶液。本發(fā)明中還加入了天然高分子材料，其目的是可以減少合成高分子的量，從而降低成本，但不影響凝膠的強度和粘性。本發(fā)明所采用的天然高分子材料有羧甲基纖維素或淀粉。本發(fā)明導電凝膠各組分配比如下(重量比)單體∶引發(fā)劑∶交聯(lián)劑∶天然高分子∶電介質(zhì)∶水＝1∶0.1～0.2∶0.08～0.1∶0.5～1∶3～5∶20。
實施例丙烯酰胺 0.9公斤N，N′-亞甲基雙丙烯酰胺 0.08公斤過硫酸胺 0.017公斤三乙醇胺 0.08公斤氯化鈉 3.0公斤水 18公斤淀粉 0.5公斤本發(fā)明使用方法按以上配方稱取各組分，除硫酸胺以外，其余組分均混合在一起，當使用時再加入過硫酸胺迅速攪拌均勻，再填充到縫隙中，待固化后，用土掩埋。
由上述所得的防爆導電凝膠不僅有良好的導電性能，而且有較好的粘性和強度，這種凝膠長期不變質(zhì)，不流失，所以能夠較好地導通間隙，均勻電場，可以避免雷電靜電引起的油罐上的火花、電暈所導致的火災(zāi)、爆炸。該凝膠成本大大降低，其價格是合成的高分子材料組成的凝膠的三分之一。
權(quán)利要求
1.一種防爆導電凝膠，其特征在于由能合成高分子的單體，引發(fā)劑、交聯(lián)劑、水、電介質(zhì)和天然高分子組成，它們的配比是單體∶引發(fā)劑∶交聯(lián)劑∶天然高分子∶電介質(zhì)∶水=1∶0.1～0.2∶0.08～0.1∶0.5～1∶3～5∶20(重量比)。
2.如權(quán)利要求1所述的導電凝膠，其特征在于能合成高分子的單體是丙烯酸及其鹽類、丙烯酰胺及其鹽類。
3.如權(quán)利要求1所述的導電凝膠，其特征在于交聯(lián)劑是N，N′-亞甲基雙丙烯酰胺。
4.如權(quán)利要求1所述的導電凝膠，其特征在于引發(fā)劑是氧化還原體系的引發(fā)劑，有過硫酸鹽、過氧化氫、三氯化鐵、三乙醇胺。
5.如權(quán)利要求1所述的導電凝膠，其特征在于天然高分子是羧甲基纖維素或淀粉。
6.如權(quán)利要求1所述的導電凝膠，其特征在于電解質(zhì)是氯化鈉、氯化鉀、硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸鎂和硫酸鈣。
7.如權(quán)利要求1所述的導電凝膠的用途，其特征在于可以用作均勻油罐電場，降低間隙電壓而填充在鋼筋混凝土油罐的所有間歇中。
全文摘要
本發(fā)明是一種防爆導電凝膠，它由能合成高分子的單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、天然高分子、水和電介質(zhì)組成。用天然高分子代替一部分合成高分子，可以大大降低導電凝膠的成本，但不影響凝膠的導電性和粘性。且長期不變質(zhì)。能較好地導通間隙、均勻電場，可以用在防雷技術(shù)中作導電材料。
文檔編號H01B1/12GK1049021SQ9010721
公開日1991年2月6日 申請日期1990年8月28日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月28日
發(fā)明者夏桂榮, 姚萍, 劉益東 申請人:劉繼