本发明涉及一种可检测渗漏发生的膜层防腐结构，具体涉及一种导电膜层材料及其制作方法和防腐应用，属于防腐蚀及防水
技术领域：
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背景技术：
：对于很多有化学品及污水储存需求的单位，对于如何防止化学物质渗漏造成对土壤和地下水的污染都有非常高的要求。这种情况下，开发一种对于各种化学介质和污水等储槽具备稳定监控功能的防腐系统，将具有非常好的市场价值和社会效益。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是，提供一种适用于具备监控渗漏功能的防腐蚀膜层材料及其制作方法和应用。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种增强导电聚合物膜层结构，其特点在于，包括第一树脂膜层及混编布；所述第一树脂膜层的材质为热塑性树脂聚合物；所述混编布由导电纤维与非导电纤维混编而成。优选地，还包括设于混编布相对于所述第一树脂膜层另一侧的第二树脂膜层、聚合物纤维混纺毡层；所述第二树脂膜层的材质为热塑性树脂聚合物；所述聚合物纤维混纺毡层的材质为热塑性树脂聚合物或热塑性树脂聚合物与熔点比该热塑性树脂聚合物高的聚合物纤维的混纺。更优选地，所述第一树脂膜层/第二树脂膜层的厚度为1-5mm；所述混编布的厚度为0.1-1.0mm；所述聚合物纤维混纺毡层的厚度为0.05-1mm。优选地，所述第一树脂膜层/第二树脂膜层的材质为聚丙烯、聚乙烯和聚氯乙烯中的任意一种或几种的混聚物。优选地，所述混编布中，导电纤维采用碳纤维，非导电纤维采用聚合物纤维，其材质同第一树脂膜层/第二树脂膜层，或其熔点与第一树脂膜层/第二树脂膜层所采用的热塑性树脂聚合物的相容性良好，即同为极性聚合物，或同为非极性聚合物，且熔点不超过30℃。聚合物纤维在同树脂膜一块挤出时同树脂膜接触面同树脂互熔，从而将交错分布的碳纤维固定在双层的树脂膜层上，垂直方向的碳纤维交错重合，从而形成良好的导电性能。优选地，所述混编布中经纱/纬纱与长度方向呈45°角。采用该角度编织的编织布同两层树脂膜层复合后，整个复合机构具有最好的可伸缩性，宽度和长度方向相同的拉伸量下，应力最小。该导电膜层在防腐防水应用中可以消除温度应力的影响，得到导电性能均一的可监控渗漏的防腐系统。另外，该导电膜层具有良好的粘结性能和可焊接性，施工性能良好，可以得到高品质防腐产品，避免腐蚀介质和其他污染物的外渗而污染周围环境、土壤和地下水，具有极高的经济推广价值和社会效益。本发明采用的导电纤维和聚合物纤维编织布采用约45°编织角，采用该织法的编织布同树脂膜层复合后，树脂膜层被有效增强，增加了其抗拉扯和撕裂能力，但又具备膜层长度和宽度方向的可伸缩性能，该性能赋予膜层复合层在使用过程中各种温度下都能避免产生大的伸缩应力；采用45°编织角编织的导电纤维和聚合物纤维编织布，相邻的纤维束采用导线纤维和聚合物纤维间隔排布，可以得到复合膜层长度方向和宽度方向均一且更加稳定的导电性能。长度方向和宽度方向稳定的导电性能，将帮助实现通过多点电阻变化值确定短路部位，具有重要意义。优选的，导电纤维和聚合物纤维编织布的编织角也可以设置在在0-45°之间，得到可拉伸性能不同的增强膜层材料。优选地，所述混编布中经纱、纬纱的材质不同，分别为导电纤维与非导电纤维中的其中一种。这种排布方式能够提供长度和宽度方向更为均一的导电性能。更优选地，所述聚合物纤维混纺毡层中，热塑性树脂聚合物为聚丙烯、聚乙烯和聚氯乙烯中的任意一种或几种的混聚物，聚合物纤维为涤纶或芳纶；所述聚合物纤维混纺毡层中聚合物纤维的质量百分比为10-95％。优选为70-90％，该比例下可以得到最佳的粘结强度和浸润性。同树脂膜层的粘结强度由相近熔点的纤维同树脂膜层在接近熔点的温度压和相容而获得，良好浸润性是由熔点更高的纤维保持良好的蓬松状态而和后期黏贴胶粘结浸润溶合获得。本发明还提供了上述增强导电聚合物膜层结构的制备方法，其特征在于，采用单色挤出机，在第一树脂膜层挤出时与混编布同时进入压辊成型。本发明还提供了上述增强导电聚合物膜层结构的制备方法，其特征在于，采用单螺杆或双螺杆双色挤出机，配合t型模头，在第一树脂膜层和第二树脂膜层挤出时与混编布、聚合物纤维混纺毡层同时进入压辊成型。本发明还提供了一种上述增强导电聚合物膜层结构在防腐蚀和防水工程中的应用，其特征在于，采用胶粘剂将所述增强导电聚合物膜层结构黏贴于需要防腐蚀的设备和槽体的基体表面，将导电纤维和监控系统及设备和槽体内盛装的腐蚀液体串联，组成防腐内衬的渗漏监控系统；当膜层表层损坏或被腐蚀时，串联的线路形成通路，从而实现报警功能。本发明提供了一种耐腐性能优异、导电性能良好、具备高强度且能够适应温变伸缩功能且粘结性能和焊接工艺性良好的热塑性复合聚合物膜层，用于构建上述的可监控防渗漏防腐层。附图说明图1为实施例1提供的增强导电聚合物膜层结构的示意图；图2为混编布编织结构的示意图；图3为实施例2提供的增强导电聚合物膜层结构的示意图。具体实施方式为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。实施例1如图1所示，为本实施例提供的一种增强导电聚合物膜层结构，其依次包括第一树脂膜层1、混编布2、第二树脂膜层3、聚合物纤维混纺毡层4。所述混编布2如图2所示，由导电纤维6与非导电纤维5混编而成。制作方法为：采用单螺杆或双螺杆双色挤出机，配合t型模头，在第一树脂膜层1和第二树脂膜层3挤出时与混编布2、聚合物纤维混纺毡层4同时进入压辊成型。第一树脂层1和第二树脂层3采用的物料配比质量份如下：无规共聚聚丙烯41份，热塑性弹性体poe57份，pe基白色色母2份。采用的混遍布为160g/m2，碳纤维和丙纶纤维按1：1比例间隔排放混编。总厚度为4mm。实施例2如图3所示，为本实施例提供的一种增强导电聚合物膜层结构，其包括第一树脂膜层1及混编布2；所述混编布2由导电纤维6与非导电纤维5混编而成。制作方法为：采用单色挤出机，在第一树脂膜层1挤出时与混编布2同时进入压辊成型。该简易结构依然能够实现导电、粘结和可伸缩功能，且可以降低造价，此情况下只需要采用单色挤出机即可完成结构层的挤出生产。树脂膜层1的物料配比质量份同实施1即：无规共聚聚丙烯41份，热塑性弹性体poe57份，pe基白色色母2份。采用的混遍布为160g/m2，碳纤维和丙纶纤维按1：1比例间隔排放混编，所采用的混纺毡为规格为50g/m2丙纶和涤纶混纺制作。总厚度为2.5mm。本发明采用的导电纤维和聚合物纤维编织布采用约45度编织角，采用该织法的编织布同树脂膜层复合后，树脂膜层被有效增强，增加了其撕裂能力，但又具备膜层长度和宽度方向的可伸缩性能。该性能赋予膜层复合层在使用过程中各种温度下都能避免产生大的伸缩应力。见各种编织角编织的混编布同树脂膜层后的拉伸性能与拉力的列表，可以看出45度编织角时，可以有效增强膜层抗拉强度。而在2％拉伸范围内拉伸相同长度，拉力最小，这个变化范围也是温度变化导致的膨胀伸缩范围，具有非常重要的意义，这也意味着温度变化时，45度角编织布复合的膜层具有很小的内应力。而其他组样品0度角编织不可拉伸，而无编织布时拉伸强度太低。下列以实施例2所制作的45°角编织复合膜层其它两组参照该基准。编织角度0°角编织45°角编织无编织布拉伸1％30mp0.6mpa0.5mpa拉伸2％50mp1mpa0.9mpa拉伸5％100mpa纤维断裂30mpa3mpa拉伸10％-80mpa5mpa当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种增强导电聚合物膜层结构，其特点在于，包括第一树脂膜层(1)及混编布(2)；所述第一树脂膜层(1)的材质为热塑性树脂聚合物；所述混编布(2)由导电纤维(6)与非导电纤维(5)混编而成。
2.如权利要求1所述的增强导电聚合物膜层结构，其特征在于，还包括设于混编布(2)相对于所述第一树脂膜层(1)另一侧的第二树脂膜层(3)、聚合物纤维混纺毡层(4)；所述第二树脂膜层(3)的材质为热塑性树脂聚合物；所述聚合物纤维混纺毡层(4)的材质为热塑性树脂聚合物或热塑性树脂聚合物与熔点比该热塑性树脂聚合物高的聚合物纤维的混纺。
3.如权利要求2所述的增强导电聚合物膜层结构，其特征在于，所述第一树脂膜层(1)/第二树脂膜层(3)的厚度为1-5mm；所述混编布(2)的厚度为0.1-1.0mm；所述聚合物纤维混纺毡层(4)的厚度为0.05-1mm。
4.如权利要求2所述的增强导电聚合物膜层结构，其特征在于，所述第一树脂膜层(1)/第二树脂膜层(3)的材质为聚丙烯、聚乙烯和聚氯乙烯中的任意一种或几种的混聚物。
5.如权利要求2所述的增强导电聚合物膜层结构，其特征在于，所述混编布(2)中，导电纤维(6)采用碳纤维，非导电纤维(5)采用聚合物纤维，其材质同第一树脂膜层(1)/第二树脂膜层(3)或其熔点与第一树脂膜层(1)/第二树脂膜层(3)所采用的热塑性树脂聚合物的熔点不超过30℃。
6.如权利要求1或2所述的增强导电聚合物膜层结构，其特征在于，所述混编布(2)中经纱/纬纱与长度方向呈不大于45°的角度。
7.如权利要求1或2所述的增强导电聚合物膜层结构，其特征在于，所述混编布(2)中经纱、纬纱的材质不同，分别为导电纤维(6)与非导电纤维(5)中的其中一种。
8.如权利要求2所述的增强导电聚合物膜层结构，其特征在于，所述聚合物纤维混纺毡层(4)中，热塑性树脂聚合物为聚丙烯、聚乙烯和聚氯乙烯中的任意一种或几种的混聚物，聚合物纤维为涤纶或芳纶；所述聚合物纤维混纺毡层(4)中聚合物纤维的质量百分比为10-95％。
9.权利要求1-8任意一项所述的增强导电聚合物膜层结构的制作方法，其特征在于，采用单色挤出机，在第一树脂膜层(1)挤出时与混编布(2)同时进入压辊成型。
10.如权利要求9所述的增强导电聚合物膜层结构的制作方法，其特征在于，采用单螺杆或双螺杆双色挤出机，配合t型模头，在第一树脂膜层(1)和第二树脂膜层(3)挤出时与混编布(2)、聚合物纤维混纺毡层(4)同时进入压辊成型。
11.一种权利要求1-8任意一项所述的增强导电聚合物膜层结构在防腐蚀和防水工程中的应用，其特征在于，采用胶粘剂将所述增强导电聚合物膜层结构黏贴于需要防腐蚀的设备和槽体的基体表面，将导电纤维(6)和监控系统及设备和槽体内盛装的腐蚀液体串联，组成防腐内衬的渗漏监控系统；当膜层表层损坏或被腐蚀时，串联的线路形成通路，从而实现报警功能。
技术总结本发明公开了一种可用于膜层防腐结构的具备可粘结和焊接的增强的导电膜层材料及其制作方法和防腐应用。其所述的导电聚合物膜层结构结构共包含四层结构，依次为聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或其它热塑性树脂聚合物或其混聚物的膜层、由碳纤维或其他导电纤维与上述树脂聚合物纤维混编的编织布增强导电层、上述聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或其它热塑性树脂聚合物或其混聚物的膜层、上述聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或其它热塑性树脂聚合物或其混聚物同类的纤维及更高熔点的聚合物纤维混纺的无纺布。其制作步骤为采用双色挤出机T型模头同时挤出树脂膜层。在挤出同时把预先制备好的上述碳纤维混编布和聚酯混纺毡同时进入压辊成型。
技术研发人员：靳庆新
受保护的技术使用者：纬固防腐资源(上海)有限公司
技术研发日：2020.11.11
技术公布日：2021.03.12
