本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，具體涉及水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料，尤其涉及一種含有碳納米管負(fù)載水性聚吡咯的水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料。

背景技術(shù)：

自感知水泥基復(fù)合材料是一種集結(jié)構(gòu)和傳感功能于一身的智能水泥基復(fù)合材料，通過(guò)在普通水泥基體中添加適當(dāng)摻量的導(dǎo)電填料，并采用一定的工藝使填料分散在基體中而制成。在力場(chǎng)的作用下，復(fù)合材料中的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使導(dǎo)電通路受到影響，從而導(dǎo)致其電阻率發(fā)生有規(guī)律的改變，具有壓敏和拉敏兩種感知特性。

目前應(yīng)用較多的導(dǎo)電填料有炭黑、碳纖維、碳納米管、鋼纖維、鋼渣等，這些導(dǎo)電填料可以在水泥基體中形成導(dǎo)電通路，改善復(fù)合材料的電學(xué)性能，其中又以碳基導(dǎo)電填料的改性效果最好。但是炭黑屬于顆粒狀的導(dǎo)電填料，少量添加難以有效提高復(fù)合材料的電學(xué)性能，含量過(guò)高又會(huì)降低復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度。碳纖維、碳納米管雖然可以同時(shí)提高復(fù)合材料的導(dǎo)電性能和力學(xué)性能，但是由于成本過(guò)高，不利于作為填料大量填充，其復(fù)合材料產(chǎn)品也不適合大規(guī)模使用。

高分子導(dǎo)電聚合物具有導(dǎo)電性能優(yōu)異、成本低廉、適合大規(guī)模制備等特點(diǎn)，同時(shí)由于導(dǎo)電聚合物屬于納米級(jí)尺度，經(jīng)過(guò)良好分散后會(huì)有效提高填充效率，只需要少量填充就可以在基體中形成大規(guī)模的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。但是目前關(guān)于導(dǎo)電聚合物作為導(dǎo)電填料，制備水泥基復(fù)合材料的工作還尚未見(jiàn)諸報(bào)道，究其原因有以下方面：①水泥屬于堿性環(huán)境，而聚苯胺等導(dǎo)電聚合物需要在酸性條件下才具有較好的電學(xué)性能；②導(dǎo)電高分子一般都不溶于水，且具有疏水性，難以在水泥基體中分散，會(huì)在基體中大量團(tuán)聚，不但不能提高復(fù)合材料的導(dǎo)電性能，反而會(huì)降低其力學(xué)性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，通過(guò)原位聚合法在碳納米管表面負(fù)載了具有良好導(dǎo)電性能和親水性能的聚吡咯導(dǎo)電高分子，并將其作為導(dǎo)電填料添加到水泥基體中，制成了具有良好導(dǎo)電性能、自感知性能和力學(xué)性能的復(fù)合材料。

本發(fā)明一方面提供了含有碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料的水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料，其由碳 納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料和水泥組成；

所述碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料的制備方法包括如下步驟：

取經(jīng)過(guò)提純的吡咯單體于圓底燒瓶，分別加入碳納米管和木質(zhì)素磺酸鈉水溶液，冰水浴攪拌條件下，逐滴加入FeCl₃水溶液，室溫?cái)嚢钘l件下反應(yīng)8-12小時(shí)，經(jīng)抽濾、烘干、研磨制成碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料。

優(yōu)選的，所述提純的吡咯單體，木質(zhì)素磺酸鈉，F(xiàn)eCl₃的摩爾比為吡咯單體：木質(zhì)素磺酸鈉：FeCl₃＝0.007-0.03:0.005-0.02:0.005-0.02；

優(yōu)選的，所述提純的吡咯單體加入量為0.5-2.0ml；

優(yōu)選的，木質(zhì)素磺酸鈉水溶液的濃度1-2mol/L，加入量為5-10ml；

優(yōu)選的，F(xiàn)eCl₃水溶液的濃度1-2mol/L，加入量為5-10ml；

優(yōu)選的，所述碳納米管的加入量為0.8-1.0g。

本發(fā)明的另一方面提供了含有碳納米管負(fù)載聚吡咯的水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：

稱(chēng)取一定量的碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料，超聲分散于蒸餾水中，加入到含有水泥的凈槳攪拌器內(nèi)，慢速攪拌120秒后暫停15秒轉(zhuǎn)到中高速攪拌120秒；

將攪拌好的水泥基復(fù)合材料澆筑到模具中，經(jīng)過(guò)振搗、蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝，制成含有碳納米管負(fù)載聚吡咯的水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料。

優(yōu)選的，所述蒸餾水的用量為10-20mL；

優(yōu)選的，所述水泥為波特蘭425水泥；

優(yōu)選的，所述水泥的用量為1300-1500g。

本發(fā)明的又一方面提供了所述的含有碳納米管負(fù)載聚吡咯的水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料在建筑在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、交通智能監(jiān)測(cè)、室內(nèi)取暖與戶(hù)外融冰化學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

本發(fā)明的有益效果是：

1、將具有親水性的導(dǎo)電聚吡咯負(fù)載到碳納米管表面作為導(dǎo)電填料，利用聚吡咯高分子的親水性能，可以將碳納米管均勻分散在水泥基體中，解決了碳納米管在水泥基體中的分散性問(wèn)題。

2、利用聚吡咯可以在堿性環(huán)境下導(dǎo)電的特性，將其負(fù)載到碳納米管表面，使不同碳納米管之間相互聯(lián)接，形成聚吡咯-碳納米管雙重導(dǎo)電通道的空間導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，其電導(dǎo)率比相同碳納 米管含量的水泥基復(fù)合材料提高7-10倍。

3、聚吡咯導(dǎo)電聚合物的成本低廉，其價(jià)格僅為相同質(zhì)量碳納米管的1/20-50，可以通過(guò)引入聚吡咯來(lái)降低碳納米管的用量，甚至在一定程度上成為碳納米管導(dǎo)電填料的替代品。

4、與碳納米管水泥復(fù)合材料相比，在相同碳納米管含量下，添加水性聚吡咯的復(fù)合材料抗壓強(qiáng)度出現(xiàn)顯著提高。

5、本發(fā)明的導(dǎo)電復(fù)合材料具有導(dǎo)電性能優(yōu)異、造價(jià)低廉、耐久性強(qiáng)、與混凝土材料具有天然的兼容性等特點(diǎn)，具有良好的壓敏特性和電-熱性能，在建筑在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、交通智能監(jiān)測(cè)、室內(nèi)取暖與戶(hù)外融冰化學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域可以廣泛應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

附圖1：碳納米管(a)與碳納米管負(fù)載聚吡咯(b)疏水角測(cè)試

附圖2：碳納米管負(fù)載聚吡咯的水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料電阻率隨填料摻量變化曲線(xiàn)

具體實(shí)施方式

下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的一實(shí)施例提供了一種含有碳納米管負(fù)載聚吡咯的水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料，由碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料和水泥組成；

碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料的制備方法包括：取經(jīng)過(guò)提純的吡咯單體于圓底燒瓶，分別加入碳納米管和木質(zhì)素磺酸鈉水溶液，冰水浴攪拌條件下，逐滴加入FeCl₃水溶液，室溫?cái)嚢钘l件下反應(yīng)8-12小時(shí)，經(jīng)抽濾、烘干、研磨制成碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料。

可以理解的是，在本發(fā)明實(shí)施例的上述步驟中，圓底燒瓶為可容納上述反應(yīng)的任意體積的燒瓶，優(yōu)選的燒瓶容量為250ml。如需其它規(guī)格的燒瓶，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)上述確定的體積進(jìn)行調(diào)整。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，取經(jīng)過(guò)提純的吡咯單體0.5-2.0ml于圓底燒瓶，加入0.5-2.0g碳納米管，加入木質(zhì)素磺酸鈉水溶液，冰水浴攪拌條件下，逐滴加入FeCl₃水溶液，室溫?cái)嚢钘l件下反應(yīng)8-12小時(shí)，經(jīng)抽濾、烘干、研磨制成碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料，提純的吡咯單體，木質(zhì)素磺酸鈉，F(xiàn)eCl₃的摩爾比為吡咯單體：木質(zhì)素磺酸鈉：FeCl₃＝0.007-0.03:0.005-0.02:0.005-0.02；

具體的，吡咯單體的量可以為0.5，0.75，1.0，1.25，1.5，1.75，2.0ml。

具體的，碳納米管的加入量可以為0.5，1.0，1.5，2.0g。

具體的，木質(zhì)素磺酸鈉水溶液的濃度可以是1-2mol/L，更具體的，濃度可以為1.0，1.1，1.2，1.3，1.4，1.5，1.6，1.7，1.8，1.9，2.0mol/L；加入量可以為5-10ml，更具體的，加入量可以為5，6，7，8，9，10ml。

具體的，F(xiàn)eCl₃水溶液的濃度可以是1-2mol/L，更具體的，濃度可以為1.0，1.1，1.2，1.3，1.4，1.5，1.6，1.7，1.8，1.9，2.0mol/L；加入量可以是5-10ml，更具體的，加入量可以為5，6，7，8，9，10ml。

具體的，反應(yīng)時(shí)間可以為8，9，10，11，12h。

該步驟制備得到的碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料分散性能好，但不局限于上述參數(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以調(diào)整上述參數(shù)得到碳納米管負(fù)載的聚吡咯。

本發(fā)明的另一實(shí)施例提供了含有碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料的水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料制備方法，包括如下步驟：

S1：取經(jīng)過(guò)0.5-2ml提純的吡咯單體于圓底燒瓶，分別加入0.5-2g碳納米管和1-2mol/L木質(zhì)素磺酸鈉水溶液5-10ml，冰水浴攪拌條件下，逐滴加入1-2mol/L FeCl₃水溶液5-10ml，室溫?cái)嚢钘l件下反應(yīng)8-12小時(shí)，經(jīng)抽濾、烘干、研磨制成碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料；

S2：稱(chēng)取一定量的碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料，，超聲分散于10-20ml蒸餾水中，加入到含有1300-1500g波特蘭425水泥的凈槳攪拌器內(nèi)，慢速攪拌120秒后暫停15秒轉(zhuǎn)到中高速攪拌120秒；

S3：將攪拌好的水泥基復(fù)合材料澆筑到模具中，經(jīng)過(guò)振搗、蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝，制成含有碳納米管負(fù)載聚吡咯的水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料。

在本發(fā)明上述步驟中，可以理解的是，上述實(shí)施例中加入蒸餾水的量為優(yōu)化參數(shù)，但并不局限于上述參數(shù)，例如，導(dǎo)電填料質(zhì)量多可以加大蒸餾水的量，從而保證超聲分散的效果，可以在10-20ml內(nèi)為宜，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。水泥為波特蘭425水泥。在本實(shí)施例中，對(duì)水泥的種類(lèi)進(jìn)行限定是由于該種類(lèi)水泥成本低且與導(dǎo)電填料融合性能好?？梢岳斫獾氖牵嘧鳛閷?dǎo)電材料的基體，其含量可以根據(jù)填料的添加了調(diào)整，從而得到不同電導(dǎo)率的水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料。

本發(fā)明的又一實(shí)施例提供了所述的含有碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料的水泥基導(dǎo)電復(fù) 合材料在建筑在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、交通智能監(jiān)測(cè)、室內(nèi)取暖與戶(hù)外融冰化學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。具體的，含有碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料的水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料可以作為傳感器埋設(shè)于建筑物之中，具有導(dǎo)電性能優(yōu)異、造價(jià)低廉、耐久性強(qiáng)、與混凝土材料具有天然的兼容性等特點(diǎn)，在建筑物在線(xiàn)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景；另一方面，由于含有碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料的水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料具有良好的壓敏特性，在受到外界壓力的情況下電阻率會(huì)發(fā)生明顯的變化，利用這一特性可以將該導(dǎo)電復(fù)合材料用于城市交通的智能拍照系統(tǒng)；再者，本發(fā)明的導(dǎo)電復(fù)合材料具有良好的電-熱性能，在通電情況下會(huì)產(chǎn)生熱量，可用于室內(nèi)取暖與戶(hù)外融冰化學(xué)等領(lǐng)域。

下面將具體說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例所給出的含有碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料的水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料制備方法。

實(shí)施例1

量取0.5mL經(jīng)過(guò)提純的吡咯單體于250mL的圓底燒瓶，分別加入0.5g的碳納米管和1mol/L濃度的木質(zhì)素磺酸鈉水溶液5mL，冰水浴攪拌條件下，逐滴加入1mol/L的FeCl3水溶液5mL，室溫?cái)嚢钘l件下反應(yīng)8小時(shí)，經(jīng)抽濾、烘干、研磨制成碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料；

稱(chēng)取一定量的碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料，溶解于10mL蒸餾水中，加入到1300g波特蘭425水泥的凈槳攪拌器內(nèi)，慢速攪拌120秒后暫停15秒轉(zhuǎn)到中高速攪拌120秒；

將攪拌好的水泥基復(fù)合材料澆筑到模具中，經(jīng)過(guò)振搗、蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝，制成含有碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料的水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料。

實(shí)施例2：

量取0.8mL經(jīng)過(guò)提純的吡咯單體于250mL的圓底燒瓶，分別加入0.5g的碳納米管和1.5mol/L濃度的木質(zhì)素磺酸鈉水溶液5mL，冰水浴攪拌條件下，逐滴加入1.5mol/L的FeCl3水溶液5mL，室溫?cái)嚢钘l件下反應(yīng)10小時(shí)，經(jīng)抽濾、烘干、研磨制成碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料；

稱(chēng)取一定量的碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料，溶解于10mL蒸餾水中，加入到1300g波特蘭425水泥的凈槳攪拌器內(nèi)，慢速攪拌120秒后暫停15秒轉(zhuǎn)到中高速攪拌120秒；

將攪拌好的水泥基復(fù)合材料澆筑到模具中，經(jīng)過(guò)振搗、蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝，制成含有碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料的水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料。

實(shí)施例3：

量取1.1mL經(jīng)過(guò)提純的吡咯單體于250mL的圓底燒瓶，分別加入1.0g的碳納米管和1.0mol/L濃度的木質(zhì)素磺酸鈉水溶液8mL，冰水浴攪拌條件下，逐滴加入1.0mol/L的FeCl3水溶液8mL，室溫?cái)嚢钘l件下反應(yīng)12小時(shí)，經(jīng)抽濾、烘干、研磨制成碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料；

稱(chēng)取一定量的碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料，溶解于15mL蒸餾水中，加入到1400g波特蘭425水泥的凈槳攪拌器內(nèi)，慢速攪拌120秒后暫停15秒轉(zhuǎn)到中高速攪拌120秒；

將攪拌好的水泥基復(fù)合材料澆筑到模具中，經(jīng)過(guò)振搗、蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝，制成含有碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料的水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料。

實(shí)施例4：

量取1.4mL經(jīng)過(guò)提純的吡咯單體于250mL的圓底燒瓶，分別加入1.0g的碳納米管和1.0mol/L濃度的木質(zhì)素磺酸鈉水溶液10mL，冰水浴攪拌條件下，逐滴加入1.0mol/L的FeCl3水溶液10mL，室溫?cái)嚢钘l件下反應(yīng)8小時(shí)，經(jīng)抽濾、烘干、研磨制成碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料；

稱(chēng)取一定量的碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料，溶解于15mL蒸餾水中，加入到1500g波特蘭425水泥的凈槳攪拌器內(nèi)，慢速攪拌120秒后暫停15秒轉(zhuǎn)到中高速攪拌120秒；

將攪拌好的水泥基復(fù)合材料澆筑到模具中，經(jīng)過(guò)振搗、蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝，制成含有碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料的水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料。

實(shí)施例5：

量取1.7mL經(jīng)過(guò)提純的吡咯單體于250mL的圓底燒瓶，分別加入1.5g的碳納米管和2.0mol/L濃度的木質(zhì)素磺酸鈉水溶液10mL，冰水浴攪拌條件下，逐滴加入2.0mol/L的FeCl3水溶液5mL，室溫?cái)嚢钘l件下反應(yīng)10小時(shí)，經(jīng)抽濾、烘干、研磨制成碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料；

稱(chēng)取一定量的碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料，溶解于20mL蒸餾水中，加入到1500g波特蘭425水泥的凈槳攪拌器內(nèi)，慢速攪拌120秒后暫停15秒轉(zhuǎn)到中高速攪拌120秒；

將攪拌好的水泥基復(fù)合材料澆筑到模具中，經(jīng)過(guò)振搗、蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝，制成含有碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料的水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料。

實(shí)施例6：

量取2.0mL經(jīng)過(guò)提純的吡咯單體于250mL的圓底燒瓶，分別加入2.0g的碳納米管和2.0mol/L濃度的木質(zhì)素磺酸鈉水溶液10mL，冰水浴攪拌條件下，逐滴加入2.0mol/L的FeCl3水溶液10mL，室溫?cái)嚢钘l件下反應(yīng)12小時(shí)，經(jīng)抽濾、烘干、研磨制成碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料；

稱(chēng)取一定量的碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料，溶解于20mL蒸餾水中，加入到1500g波特蘭425水泥的凈槳攪拌器內(nèi)，慢速攪拌120秒后暫停15秒轉(zhuǎn)到中高速攪拌120秒；

將攪拌好的水泥基復(fù)合材料澆筑到模具中，經(jīng)過(guò)振搗、蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝，制成含有碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料的水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料。

實(shí)施例7：

量取2mL經(jīng)過(guò)提純的吡咯單體于250mL的圓底燒瓶，分別加入2g的碳納米管和1mol/L濃度的木質(zhì)素磺酸鈉水溶液10mL，冰水浴攪拌條件下，逐滴加入1mol/L的FeCl₃水溶液10mL，室溫?cái)嚢钘l件下反應(yīng)8小時(shí)，經(jīng)抽濾、烘干、研磨制成碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料；

稱(chēng)取0.6g的碳納米管負(fù)載水性聚吡咯導(dǎo)電填料，溶解于10mL蒸餾水中，加入到1500g波特蘭425水泥的凈槳攪拌器內(nèi)，慢速攪拌120秒后暫停15秒轉(zhuǎn)到中高速攪拌120秒；

將攪拌好的水泥基復(fù)合材料澆筑到模具中，經(jīng)過(guò)振搗、蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝，制成含有碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料的水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料。

實(shí)施例8：

其他步驟同實(shí)施例7，稱(chēng)取1.2g的碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料。

實(shí)施例9：

其他步驟同實(shí)施例7，稱(chēng)取1.8g的碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料。

實(shí)施例10：

其他步驟同實(shí)施例7，稱(chēng)取2.4g的碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料。

實(shí)施例11：

其他步驟同實(shí)施例7，稱(chēng)取3.0g的碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料。

上述實(shí)施例7-11，分別測(cè)定純碳納米管和制備得到的碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料的疏水角，結(jié)果參見(jiàn)圖1。圖1表明，未經(jīng)表面活性劑改性的碳納米管(a)平均疏水角為142.12°，接近于超疏水性。因此未經(jīng)改性處理的碳納米管無(wú)法在水泥基體中實(shí)現(xiàn)良好的分散，往往需要加入表面活性劑進(jìn)行改性處理，然而表面活性劑的加入會(huì)在很大程度上影響復(fù)合材料的力 學(xué)性能。本發(fā)明制備的碳納米管負(fù)載水性聚吡咯導(dǎo)電填料(b)，平均疏水角可以下降到76.06°，表現(xiàn)出良好的親水性，能夠在水泥基體中良好分散。

分別以與上述實(shí)施例7-11中碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料相同質(zhì)量的碳納米管加入到1500g的波特蘭425水泥得到五組碳納米管水泥復(fù)合材料分別作為CK對(duì)照，加入碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料的上述實(shí)施例7-11中碳納米管負(fù)載聚吡咯導(dǎo)電填料占水泥的含量分別為0.04％，0.08％，0.12％，0.16％，0.20％。分別測(cè)定不同導(dǎo)電填料含量下水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料的電阻率，結(jié)果參見(jiàn)圖2。

圖2表明，水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料的電阻率隨著導(dǎo)電填料含量的提高而明顯降低，而且碳納米管負(fù)載聚吡咯比純碳納米管摻入水泥后的電阻率是明顯降低的。對(duì)于碳納米管負(fù)載聚吡咯的導(dǎo)電填料在導(dǎo)電填料含量較少時(shí)，電阻率的降低并不明顯，當(dāng)導(dǎo)電填料的含量達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，電阻率迅速降低。產(chǎn)生以上現(xiàn)象的原因是，當(dāng)導(dǎo)電填料的含量較小時(shí)，其填料顆粒之間的距離較大，還無(wú)法形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，此時(shí)復(fù)合材料的導(dǎo)電能力主要取決于導(dǎo)電填料本身的導(dǎo)電能力。隨著導(dǎo)電填料含量的進(jìn)一步增加，填料顆粒之間的距離變小，相互之間可以連接而形成一個(gè)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，為復(fù)合材料提供了完整的導(dǎo)電通道，因此材料的電阻率隨著導(dǎo)電填料含量的增加而迅速降低。當(dāng)導(dǎo)電填料的含量達(dá)到滲濾閾值時(shí)，復(fù)合材料電阻率變化并不明顯。