RU206894U1 - Electrically conductive roll material with carbon nanotubes - Google Patents
Electrically conductive roll material with carbon nanotubes Download PDFInfo
- Publication number
- RU206894U1 RU206894U1 RU2021110792U RU2021110792U RU206894U1 RU 206894 U1 RU206894 U1 RU 206894U1 RU 2021110792 U RU2021110792 U RU 2021110792U RU 2021110792 U RU2021110792 U RU 2021110792U RU 206894 U1 RU206894 U1 RU 206894U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon nanotubes
- roll material
- electrically conductive
- suspension
- roll
- Prior art date
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
- E04D5/00—Roof covering by making use of flexible material, e.g. supplied in roll form
Abstract
Настоящая полезная модель относится к области строительства, а именно к кровельным материалам. В качестве полезной модели заявлен электропроводный рулонный материал, используемый в качестве токопроводящего основания внутри конструкции кровли. При этом электропроводный рулонный материал представлен рулонным материалом, который обработан суспензией, содержащей углеродные нанотрубки и диспергент, таким образом, что удельное содержание суспензии углеродных нанотрубок на поверхности и в структуре рулонного материала составляет от 0,5 до 50 г/м2. Технический результат – обеспечение электропроводности рулонного материала, используемого в конструкции кровли в качестве токопроводящего основания. This utility model relates to the field of construction, namely roofing materials. An electrically conductive roll material used as a conductive base inside the roof structure is declared as a useful model. In this case, the electrically conductive roll material is a roll material that is treated with a suspension containing carbon nanotubes and a dispersant, so that the specific content of the carbon nanotube suspension on the surface and in the structure of the roll material is from 0.5 to 50 g / m 2 . The technical result is to ensure the electrical conductivity of the roll material used in the roof structure as a conductive base.
Description
Область техникиTechnology area
Настоящая полезная модель относится к области строительства, а именно к кровельным материалам, и может быть использована в конструкции гидроизолированной кровли, адаптированной для проведения диагностики герметичности ее гидроизоляции электроискровым методом.This useful model relates to the field of construction, namely to roofing materials, and can be used in the construction of a waterproofed roof, adapted to diagnose the tightness of its waterproofing by the electric spark method.
Уровень техникиState of the art
Известно условно-токопроводящее основание, используемое для проведения диагностики герметичности гидроизоляции, раскрытое в патенте на изобретение РФ №2720344 (опубл. 29.04.2020). Под условно-токопроводящим основанием понимается основание из любого материала, модифицированное таким образом, чтобы быть использованным в качестве проводящего слоя. В качестве условно-токопроводящего основания могут быть использованы плитные и монолитные материалы с влажностью более 7% или теплоизоляционные и рулонные материалы с удельным электрическим сопротивлением менее 105 Ом·м. Плитный и монолитный материал может быть представлен цементно-стружечной плитой, характеризующейся влажностью более 7%. В частности, теплоизоляционный и рулонный материал может быть представлен композитным материалом на основе стекловолокна или стеклохолста.Known conditionally conductive base used to diagnose the tightness of waterproofing, disclosed in the patent for the invention of the Russian Federation No. 2720344 (publ. 04/29/2020). A conditionally conductive base means a base made of any material, modified in such a way as to be used as a conductive layer. As a conditionally conductive base can be used slab and monolithic materials with a moisture content of more than 7% or heat-insulating and roll materials with a specific electrical resistance of less than 10 5 Ohm · m. Slab and monolithic material can be represented by cement-particle board, characterized by a moisture content of more than 7%. In particular, the thermal insulation and roll material can be a composite material based on glass fiber or fiberglass.
Известно токопроводящее основание, раскрытое в патенте на полезную модель №201323 (опубл. 09.12.2020). Известное токопроводящее основание может быть выполнено из фольгированного гидрофобного материала, состоящего из спанбонда и алюминия.Known conductive base disclosed in the patent for utility model No. 201323 (publ. 09.12.2020). The known conductive base can be made of foil-clad hydrophobic material consisting of spunbond and aluminum.
Недостатком известных аналогов является их низкая долговечность вследствие использования металлов в электропроводном слое материала, характеризующихся сравнительно невысокой устойчивостью к агрессивным средам.The disadvantage of the known analogs is their low durability due to the use of metals in the electrically conductive layer of the material, which are characterized by a relatively low resistance to aggressive media.
Раскрытие сущности полезной моделиDisclosure of the essence of the utility model
Техническая задача, положенная в основу настоящей полезной модели, заключается в расширении ассортимента кровельных материалов, позволяющих адаптировать поверхность кровли для проведения диагностики герметичности ее гидроизоляции электроискровым способом.The technical problem underlying this utility model is to expand the range of roofing materials that allow the roof surface to be adapted to diagnose the tightness of its waterproofing using the electric spark method.
Технический результат, достигаемый при осуществлении настоящей полезной модели, заключается в обеспечении электропроводности рулонного материала, используемого в конструкции кровли в качестве токопроводящего основания.The technical result achieved by the implementation of the present utility model is to ensure the electrical conductivity of the roll material used in the roof structure as a conductive base.
Дополнительный технический результат - увеличение долговечности электропроводного рулонного материала, используемого в конструкции кровли в качестве токопроводящего основания.An additional technical result is an increase in the durability of the electrically conductive roll material used in the roof structure as a conductive base.
В качестве полезной модели заявлен электропроводный рулонный материал, используемый в качестве токопроводящего основания внутри конструкции кровли. При этом электропроводный рулонный материал представлен рулонным материалом с плотностью от 20 до 150 г/м2, имеющим тканую или сетчатую структуру, при этом рулонный материал обработан суспензией, содержащей углеродные нанотрубки и диспергент, таким образом, что удельное содержание суспензии углеродных нанотрубок на поверхности и в структуре рулонного материала составляет от 0,5 до 50 г/м2.An electrically conductive roll material used as a conductive base inside the roof structure is declared as a useful model. In this case, the electrically conductive roll material is represented by a roll material with a density of 20 to 150 g / m 2 having a woven or mesh structure, while the roll material is treated with a suspension containing carbon nanotubes and a dispersant, so that the specific content of a suspension of carbon nanotubes on the surface and in the structure of the roll material is from 0.5 to 50 g / m 2 .
В частности, углеродные нанотрубки на поверхности и в структуре электропроводного рулонного материала расположены хаотично.In particular, carbon nanotubes on the surface and in the structure of the electrically conductive roll material are arranged randomly.
В частности, углеродные нанотрубки на поверхности электропроводного рулонного материала расположены в среднем равномерно. In particular, carbon nanotubes on the surface of the electrically conductive roll material are evenly spaced on average.
В частности, в качестве углеродных нанотрубок использованы одностенные углеродные нанотрубки.In particular, single-wall carbon nanotubes are used as carbon nanotubes.
В частности, в качестве углеродных нанотрубок использованы двустенные углеродные нанотрубки.In particular, double-walled carbon nanotubes are used as carbon nanotubes.
В частности, в качестве диспергента использован поливинилпирролидон.In particular, polyvinylpyrrolidone is used as a dispersant.
В частности, суспензия углеродных нанотрубок приготовлена на водной или неорганической основе.In particular, a suspension of carbon nanotubes is prepared on an aqueous or inorganic basis.
В частности, суспензия углеродных нанотрубок приготовлена на основе органических растворителей.In particular, a suspension of carbon nanotubes is prepared on the basis of organic solvents.
Использование предложенного электропроводного рулонного материала в качестве контрольного разделительного слоя в плоских кровлях позволяет обеспечить возможность инструментальной диагностики герметичности гидроизоляции инструментальными методами неразрушающего контроля, а именно, электроискровым методом, и исключить риск потери проводящих свойств материала в агрессивных щелочных средах, характерных для кровли.The use of the proposed electrically conductive roll material as a control separating layer in flat roofs makes it possible to provide instrumental diagnostics of waterproofing tightness by instrumental methods of non-destructive testing, namely, the electrospark method, and to exclude the risk of losing the conductive properties of the material in aggressive alkaline media typical of the roof.
По сравнению с токопроводящими основаниями, известными из уровня техники, предложенный электропроводный рулонный материал более устойчив к кислотным и щелочным средам, не подвержен коррозии, покрытию плесенью и гниению.Compared to conductive bases known from the prior art, the proposed electrically conductive roll material is more resistant to acidic and alkaline environments, does not corrode, mold and rot.
Предпочтительно в качестве исходного рулонного материала использовать тканый или нетканый материал, имеющий сетчатую структуру с размером ячеек много меньше размеров углеродных нанотрубок. Суспензия обеспечивает возможность проникновения углеродных нанотрубок в объем материала. Требованиям по структуре удовлетворяют следующие рулонные материалы: спанбонд, иглопробивной геотекстиль, стеклоткань, стеклохолст.It is preferable to use a woven or non-woven material having a network structure with a mesh size much smaller than the size of carbon nanotubes as a starting material roll. The suspension enables the penetration of carbon nanotubes into the bulk of the material. The following roll materials meet the structural requirements: spunbond, needle-punched geotextile, fiberglass, fiberglass.
Помимо прочего, изготовление предложенного электропроводного рулонного материала требует меньших затрат, чем производство композиционных материалов с проводящим слоем из фольги (медной, алюминиевой и прочих металлов). При этом технология изготовления предложенного материала намного проще. Соответственно, стоимость предложенного рулонного материала ниже, чем стоимость фольгированных рулонных материалов, при этом его долговечность существенно выше в связи с тем, что в составе материала не использованы металлы, которые менее устойчивы к агрессивным средам в сравнении с предложенным рулонным материалом, полученным путем обработки суспензией углеродных нанотрубок исходного рулонного материала. Равномерное распределение нанотрубок на поверхности и в структуре рулонного материала позволяет добиться равномерного проявления положительного эффекта по всему объему материала. При этом выбор подходящего исходного рулонного материала для создания электропроводного рулонного материала можно осуществить исходя из предполагаемой среды эксплуатации.Among other things, the manufacture of the proposed electrically conductive roll material requires less costs than the manufacture of composite materials with a conductive layer of foil (copper, aluminum and other metals). Moreover, the manufacturing technology of the proposed material is much simpler. Accordingly, the cost of the proposed roll material is lower than the cost of foil-coated roll materials, while its durability is significantly higher due to the fact that the material does not use metals that are less resistant to aggressive environments in comparison with the proposed roll material obtained by processing with a suspension carbon nanotubes of the original roll material. The uniform distribution of nanotubes on the surface and in the structure of the rolled material allows achieving a uniform manifestation of a positive effect throughout the entire volume of the material. In this case, the choice of a suitable starting material roll for creating an electrically conductive roll material can be carried out based on the intended operating environment.
Для использования в строительной отрасли, в частности, в конструкциях кровли, предпочтительна плотность рулонного материала от 20 до 150 г/м2, т.к. рулонные материалы с плотностью менее 100 г/м2 широко используют при производстве дублирующих и армирующих слоев паро- и теплоизоляции, а также материалы с плотностью до 150 г/м2 можно использовать в качестве отдельного слоя кровельного пирога. Электропроводные рулонные материалы с плотностью более 150 г/м2 возможно использовать в составе кровли, но их создание экономически нецелесообразно, так как требует существенного усложнения технологии их производства и увеличения расхода углеродных нанотрубок. Кроме того, высокая плотность рулонного материала приведет к более существенному изменению массы кровли.For use in the construction industry, in particular in roof structures, the density of the roll material is preferably from 20 to 150 g / m 2 , because roll materials with a density of less than 100 g / m 2 are widely used in the production of duplicating and reinforcing layers of steam and thermal insulation, and materials with a density of up to 150 g / m 2 can be used as a separate layer of a roofing cake. Electrically conductive roll materials with a density of more than 150 g / m 2 can be used as part of a roof, but their creation is not economically feasible, since it requires a significant complication of the technology of their production and an increase in the consumption of carbon nanotubes. In addition, the high density of the roll material will lead to a more significant change in the mass of the roof.
Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model
Электропроводный рулонный материал изготавливают следующим образом.Electrically conductive roll material is produced as follows.
Готовые углеродные нанотрубки одностенные и/или двустенные смешивают с диспергентом, например, с поливинилпирролидоном, на водной или неорганической основе, и диспергируют ультразвуком с помощью ультразвукового диспергатора, получая, таким образом, суспензию, содержащую нанотрубки. Далее эту суспензию наносят на поверхность базового рулонного материала, исходя из условия, чтобы на его поверхности углеродные нанотрубки располагались хаотично, но равномерно, в количестве от 0,5 до 50 г/м2. Суспензия может быть нанесена путем пропитки базового рулонного материала, распыления на его поверхности аэрозоля, ультразвукового спрея, обработки аэрокистью или любым другим известным способом, подходящим для этих целей.The finished carbon nanotubes, single-walled and / or double-walled, are mixed with a dispersant, for example, with polyvinylpyrrolidone, on an aqueous or inorganic basis, and dispersed by ultrasound using an ultrasonic disperser, thus obtaining a suspension containing nanotubes. Further, this suspension is applied to the surface of the base roll material, proceeding from the condition that carbon nanotubes are arranged randomly on its surface, but evenly, in an amount from 0.5 to 50 g / m 2 . The slurry can be applied by impregnating the base roll material, spraying it with an aerosol, ultrasonic spray, air brushing, or any other known method suitable for this purpose.
После высыхания рулонного материала углеродные нанотрубки распределенные в его структуре и на его поверхности формируют электропроводящую сеть, которая обеспечивает электропроводность рулонного материала. After the roll material has dried, carbon nanotubes distributed in its structure and on its surface form an electrically conductive network, which ensures the electrical conductivity of the roll material.
Предложенный рулонный материал предназначен для использования в конструкции гидроизолированной кровли в качестве токопроводящего основания, поверх которого уложены и соединены гидроизолирующие листы. При диагностике гидроизоляции кровли между электропроводным рулонным материалом, к которому подключен дефектоскоп, и щупом дефектоскопа в месте дефекта возникает искровой пробой.The proposed roll material is intended for use in the construction of a waterproofed roof as a conductive base, on top of which waterproofing sheets are laid and connected. When diagnosing roof waterproofing, a spark breakdown occurs between the electrically conductive roll material to which the flaw detector is connected and the flaw detector probe.
Возможность осуществления полезной модели подтверждена следующими примерами.The possibility of implementing the utility model is confirmed by the following examples.
Пример 1. Одностенные и/или двустенные углеродные нанотрубки смешивают с поливинилпирролидоном в соотношении 50/50 масс.%. В эту смесь добавляют дистиллированную воду из расчета содержания нанотрубок в полученной смеси на уровне 0,2 масс.%. Полученную смесь диспергируют с использованием ультразвукового диспергатора. Полученную таким образом суспензию наносят на поверхность спанбонда методом пропитки из расчета расхода названной суспензии 5 - 25 мл на 1 м2 площади базового рулонного материала. Пропитанный суспензией рулонный материал высушивают в сушильной камере при температуре от 60 до 120°C. Удельное содержание углеродных нанотрубок в электропроводном рулонном материале составляет от 2,5 до 5,0 г/м2.Example 1. Single-walled and / or double-walled carbon nanotubes are mixed with polyvinylpyrrolidone in a ratio of 50/50 wt.%. Distilled water is added to this mixture based on the content of nanotubes in the resulting mixture at a level of 0.2 wt%. The resulting mixture is dispersed using an ultrasonic disperser. The suspension thus obtained is applied to the surface of the spunbond by the impregnation method based on the consumption of the said suspension of 5-25 ml per 1 m 2 of the area of the base roll material. The slurry impregnated roll material is dried in a drying chamber at a temperature of 60 to 120 ° C. The specific content of carbon nanotubes in the electrically conductive roll material is from 2.5 to 5.0 g / m 2 .
Удельное электрическое сопротивление рулонного материала, пропитанного суспензией в объеме 5-25 мл на 1 м2 составляет - 100-200 Ом⋅м.The specific electrical resistance of the rolled material impregnated with a suspension in a volume of 5-25 ml per 1 m 2 is 100-200 Ohm⋅m.
Без пропитки суспензией базовый рулонный материал является диэлектриком. Without slurry impregnation, the base roll material is a dielectric.
Пример 2. Одностенные и двустенные углеродные нанотрубки смешивают с поливинилпирролидоном в соотношении 50/50 масс.%. В эту смесь добавляют дистиллированную воду из расчета содержания нанотрубок в полученной смеси на уровне 0,4 масс.%. Полученную смесь диспергируют с использованием ультразвукового диспергатора. Полученную таким образом суспензию наносят на поверхность иглопробивного геотекстиля методом пропитки из расчета расхода названной суспензии 5 - 25 мл на 1 м2 площади рулонного материала. Пропитанный суспензией рулонный материал высушивают в сушильной камере при температуре от 60 до 120°C. Удельное содержание углеродных нанотрубок в электропроводном рулонном материале составляет от 5,0 до 10,0 г/м2.Example 2. Single-walled and double-walled carbon nanotubes are mixed with polyvinylpyrrolidone in a ratio of 50/50 wt.%. Distilled water is added to this mixture based on the content of nanotubes in the resulting mixture at a level of 0.4 wt%. The resulting mixture is dispersed using an ultrasonic disperser. The suspension thus obtained is applied to the surface of the needle-punched geotextile by the impregnation method based on the consumption of the said suspension 5-25 ml per 1 m 2 of the area of the rolled material. The slurry impregnated roll material is dried in a drying chamber at a temperature of 60 to 120 ° C. The specific content of carbon nanotubes in the electrically conductive roll material ranges from 5.0 to 10.0 g / m 2 .
Удельное электрическое сопротивление рулонного материала, пропитанного суспензией в объеме 5-25 мл на 1 м2 составляет - 20-30 Ом⋅м.The specific electrical resistance of the rolled material impregnated with a suspension in a volume of 5-25 ml per 1 m 2 is 20-30 Ohm⋅m.
Без пропитки суспензией базовый рулонный материал является диэлектриком. Without slurry impregnation, the base roll material is a dielectric.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021110792U RU206894U1 (en) | 2021-04-16 | 2021-04-16 | Electrically conductive roll material with carbon nanotubes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021110792U RU206894U1 (en) | 2021-04-16 | 2021-04-16 | Electrically conductive roll material with carbon nanotubes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU206894U1 true RU206894U1 (en) | 2021-09-30 |
Family
ID=78000537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021110792U RU206894U1 (en) | 2021-04-16 | 2021-04-16 | Electrically conductive roll material with carbon nanotubes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU206894U1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010120273A2 (en) * | 2008-12-03 | 2010-10-21 | Massachusetts Institute Of Technology | Multifunctional composites based on coated nanostructures |
| RU2593419C1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-08-10 | Сергей Петрович Позняк | Method for investigation of flat roof from soft insulating materials for accurate detection of defects of roof membrane (versions) |
| RU2720344C1 (en) * | 2019-08-29 | 2020-04-29 | Общество с ограниченной ответственностью "К-СИСТЕМС ГРУПП" | Method for flow instrumental diagnostics of tightness of dry waterproofing layer of roof |
| RU201323U1 (en) * | 2020-09-29 | 2020-12-09 | Общество с ограниченной ответственностью «К-СИСТЕМС ГРУПП» | Waterproofed roof |
-
2021
- 2021-04-16 RU RU2021110792U patent/RU206894U1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010120273A2 (en) * | 2008-12-03 | 2010-10-21 | Massachusetts Institute Of Technology | Multifunctional composites based on coated nanostructures |
| RU2593419C1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-08-10 | Сергей Петрович Позняк | Method for investigation of flat roof from soft insulating materials for accurate detection of defects of roof membrane (versions) |
| RU2720344C1 (en) * | 2019-08-29 | 2020-04-29 | Общество с ограниченной ответственностью "К-СИСТЕМС ГРУПП" | Method for flow instrumental diagnostics of tightness of dry waterproofing layer of roof |
| RU201323U1 (en) * | 2020-09-29 | 2020-12-09 | Общество с ограниченной ответственностью «К-СИСТЕМС ГРУПП» | Waterproofed roof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hu et al. | High energy density supercapacitors from lignin derived submicron activated carbon fibers in aqueous electrolytes | |
| Wu et al. | Enteromorpha based porous carbons activated by zinc chloride for supercapacitors with high capacity retention | |
| CN1190859C (en) | Fuel cell and manufacture thereof | |
| RU206894U1 (en) | Electrically conductive roll material with carbon nanotubes | |
| JPS6025540B2 (en) | Expandable ceramic fiber felt | |
| TWI670227B (en) | Method for preparing porous carbon sheet and precursor fiber sheet thereof, and porous carbon sheet | |
| CN110256733A (en) | The preparation method of cellulose network polyaniline composite material and supercapacitor | |
| El Hajj et al. | Innovant agromaterials formulated with flax shaves and proteinic binder: Process and characterization | |
| JP2019506542A (en) | Conductive geotextile | |
| JPS5887374A (en) | Roofing and water-proof web | |
| Khuong et al. | CO 2 activation of bamboo residue after hydrothermal treatment and performance as an EDLC electrode | |
| Li et al. | Thermal insulation performances of carbonized sawdust packed bed for energy saving in buildings | |
| PT1824902E (en) | Vapor barrier film | |
| Basha et al. | Construction building materials as a potential for structural supercapacitor applications | |
| Liu et al. | A novel hierarchically lightweight porous carbon derived from egg white for strong microwave absorption | |
| RU207852U1 (en) | Electrically Conductive Carbon Fiber Roll Material | |
| RU220153U1 (en) | Electrically Conductive Carbon Fiber Roll Material | |
| Stapulionienė et al. | Development and investigation of thermal insulation from hemp-polylactide fibres | |
| Yu et al. | A low-corrosivity structural timber | |
| CN203580254U (en) | Waterproof high-molecular polyethylene-polypropylene roll | |
| CN111105926B (en) | Preparation method of flexible piezoresistive sensor of transformer and transformer | |
| CN215978102U (en) | Multilayer roofing structure of environmental protection | |
| Sen et al. | Cellulose nano-fiber and fly-ash based nanohybrids: a facile and sustainable thermal insulating material | |
| JPH06671B2 (en) | Highly graphitized porous carbon fiber sheet and method for producing the same | |
| RU50912U1 (en) | LAMINATED FIRE PROTECTIVE MATERIAL |