CN103525204A - 防辐射乳胶漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑涂料领域，特别涉及一种防辐射乳胶漆及其制备方法；所述防辐射乳胶漆，它由下述重量配比的原料制成：水：10-38份，纤维素：0.1-1.0份，碱性pH调节剂：0.01-0.5份，润湿剂：0.1-1.0份，分散剂：0.1-1.0份杀菌剂：0.1-1.0份，防霉剂：0.1-1.0份，消泡剂：0.2-1.0份，钛白粉：15-25份，碳酸钙：5-15份，防辐射导电材料：3-10份，防冻剂：0.5-3.0份，成膜助剂：1.0-5.0份，乳液：20-40份，增稠剂：0.1-2.0份；所述防辐射导电材料采用由SnO₂、Sb₂O₃和重晶石粉按1-10份：0.5-5份：1-15份的重量配比制备获得的金属氧化物纳米超微粒子粉体；本发明可大大提高防辐射效果，减少辐射对人体的危害。

Description

防辐射乳胶漆及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑涂料领域，特别涉及一种防辐射乳胶漆及其制备方法。

背景技术

随着人类社会的不断进步以及科技的发展，各种电器产品不断诞生，如手机、电视、电脑和微波炉等，这类产品给人们带了诸多的方便，同时也释放很大的电磁辐射。

虽然电磁辐射的污染我们看不见摸不着，但对人们的身体危害却是不言而喻的，主要是影响神经系统、心血管系统、免疫系统、眼睛及生殖系统。

电磁辐射的危害可使人出现：头晕、头痛、疲劳、注意力不集中、记忆力减退、失眠、心悸、胸闷、口干舌燥、机体免疫功能下降、白内障、妇女月经失调、性功能降低等症状，而人们大部分的时间都处在这样的环境中接受着各种电器辐射的危害。

在专利申请号为200910208578.5的中国专利中公开了一种防电磁辐射乳胶漆及其制备方法，所述防电磁辐射乳胶漆选用水性涂料体系，采用氧化锌晶须、纳米金属镍粉和纳米碳化硅等材料作为防辐射材料，能提高对电磁波杂波的吸收率，达到一定的防电磁辐射效果。在这个专利中，所述的防电磁辐射效果只是通过氧化锌晶须、纳米金属镍粉和纳米碳化硅等材料作为防辐射材料对电磁波杂波的吸收，而当电磁波比较强烈时，会直接影响到对电磁辐射的防护效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防辐射乳胶漆及其制备方法，它在现有技术上进行改进，以由SnO₂、Sb₂O₃和重晶石粉通过反相共沉积法制备获得的金属氧化物纳米超微粒子粉体作为防辐射导电材料，将该防辐射导电材料添加到乳胶漆中，并通过各组分的协调配合，均匀分散导电纳米超微粒子SnO₂和Sb₂O₃的相互作用形成导电膜，利用导电膜中电荷移动实现高透射率和防静电辐射，同时通过重晶石粉直接对辐射起屏蔽作用，对辐射可实现充分有效的双重防护作用，因此本发明可大大提高防辐射效果，减少辐射对人体的危害。

本发明技术方案如下：

一）方案一：一种防辐射乳胶漆，其特征在于：它由下述重量配比的原料制成：

所述防辐射导电材料采用由SnO₂、Sb₂O₃和重晶石粉按1-10份：0.5-5份：1-15份的重量配比制备获得的金属氧化物纳米超微粒子粉体。所制备的金属氧化物纳米超微粒子粉体的粒径范围基本上在15-60nm之间。

所述金属氧化物纳米超微粒子粉体带有半导体领域中的非电阻的透明导电性，可以起到防静电辐射、隔紫外及红外作用。

所述水优选采用离子水。

所述纤维素可采用羟乙基纤维素或同类其他型号产品。

所述碱性pH调节剂可采用有机胺类调节剂或同类其他型号产品。

所述润湿剂可采用壬基酚聚氧乙烯基醚或同类其他型号产品。

所述分散剂可采用聚丙烯酸铵盐分散剂或同类其他型号产品。

所述杀菌剂可采用无甲醛卡松类杀菌剂或同类其他型号产品。

所述防霉剂可采用无甲醛防霉剂或同类其他型号产品。

所述消泡剂可采用矿物油类消泡剂或有机硅类消泡剂或同类其他型号产品。

所述钛白粉可采用金红石型钛白粉或锐钛型钛白粉或同类其他型号产品。

所述碳酸钙可采用700-2000目的方解石微粉或同类其他型号产品。

所述防冻剂可采用醇类防冻剂或同类其他型号产品。

所述成膜制剂可采用醇酯类成膜助剂或同类其他型号产品。

所述乳液可采用Tg=5-35℃的苯丙乳液或纯丙弹性乳液或硅丙乳液或同类其他型号产品。

所述增稠剂可采用聚氨酯类增稠剂或碱溶胀类增稠剂或聚醚类增稠剂或同类其他型号产品。

二）方案二：方案一所述防辐射乳胶漆的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：

1）在200-900r/min转速搅拌下，将10-30份水、0.1-1.0份纤维素、0.01-0.5份碱性pH调节剂、0.1-1.0份润湿剂、0.1-1.0份分散剂、0.1-1.0份杀菌剂、0.1-1.0份防霉剂和0.1-0.5份消泡剂加入容器中，搅拌5-20min；

2）接着在1500-3200r/min转速搅拌下，向容器中继续加入15-25份钛白粉、5-15份碳酸钙和3-10份防辐射导电材料，打浆15-30min；

3）之后在500-1000r/min转速搅拌下，向容器中继续加入0.5-3.0份防冻剂、1.0-5.0份成膜助剂、20-40份乳液、0.1-0.5份消泡剂，搅拌均匀后，用0.1-2.0份增稠剂和0-8份水调节粘度到95-115Ku后，装罐。

上述步骤3）在生产最后阶段根据粘度情况决定是否加水，加水目的是为了调节粘度。当粘度符合要求的时候不必加水，当粘度过高的情况下，需要加水调节粘度到规定值。

上述步骤2）的防辐射导电材料是由SnO₂、Sb₂O₃和重晶石粉按1-10份：0.5-5份：1-15份的重量配比通过反相共沉积法制备获得的，具体制备方法包括以下依序进行的步骤：

（1）将1-10份SnO₂和0.5-5份Sb₂O₃加入容器中，在容器中滴加浓硝酸，直至SnO₂和Sb₂O₃完全溶解，得到含有Sn⁴⁺和Sb³⁺离子的A溶液；

（2）将浓氨水配成1.5-2mol/L的氨水溶液B，并取部分配制好的氨水溶液B配制成pH为8.5-9.5的调节反应液C；

（3）在2000-3000r/min转速搅拌下，将A溶液滴加到氨水溶液B中，并且将调节反应液C滴加到氨水溶液B和A溶液的混合液中，调节混合液的pH值恒定在8.5-9.5之间；

（4）接着在2000-3000r/min转速搅拌下分散1-2h，然后通过洗涤和抽滤得到沉淀物，将该沉淀物在60-85℃下烘干，即获得氢氧化锡和氢氧化锑的混合初品；

（5）将氢氧化锡和氢氧化锑的混合初品与1-15份重晶石粉在400-600℃下共热混合50-70min即获得防辐射导电材料。

较之现有技术而言，本发明具有以下优点：

（1）本发明所述防辐射乳胶漆以由SnO₂、Sb₂O₃和重晶石粉通过反相共沉积法制备获得的金属氧化物纳米超微粒子粉体作为防辐射导电材料，将该防辐射导电材料添加到乳胶漆中，并通过各组分的协调配合，均匀分散导电纳米超微粒子SnO₂和Sb₂O₃的相互作用形成导电膜，利用导电膜中电荷移动实现高透射率和防静电辐射，同时通过重晶石粉直接对辐射起屏蔽作用，对辐射可实现充分有效的双重防护作用，因此本发明可大大提高防辐射效果，减少辐射对人体的危害。

（2）本发明的生产工艺简便，施工方便，施工周期短，美观耐用，无毒无害，环保性高。

具体实施方式

下面结合具体实施方式、实施例和实验结果对本发明内容进行详细说明：

（一）具体实施方式

本发明具体实施方式提供了一种防辐射乳胶漆，它由下述重量配比的原料制成：

上述防辐射乳胶漆的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：

1）在200-900r/min转速搅拌下，将10-30份水、0.1-1.0份纤维素、0.01-0.5份碱性pH调节剂、0.1-1.0份润湿剂、0.1-1.0份分散剂、0.1-1.0份杀菌剂、0.1-1.0份防霉剂和0.1-0.5份消泡剂加入容器中，搅拌5-20min；

2）接着在1500-3200r/min转速搅拌下，向容器中继续加入15-25份钛白粉、5-15份碳酸钙和3-10份防辐射导电材料，打浆15-30min；

3）之后在500-1000r/min转速搅拌下，向容器中继续加入0.5-3.0份防冻剂、1.0-5.0份成膜助剂、20-40份乳液、0.1-0.5份消泡剂，搅拌均匀后，用0.1-2.0份增稠剂和0-8份水调节粘度到95-115Ku后，装罐。

上述步骤2）的防辐射导电材料是由SnO₂、Sb₂O₃和重晶石粉按1-10份：0.5-5份：1-15份的重量配比通过反相共沉积法制备获得的，具体制备方法包括以下依序进行的步骤：

（1）将1-10份SnO₂和0.5-5份Sb₂O₃加入容器中，在容器中滴加浓硝酸，直至SnO₂和Sb₂O₃完全溶解，得到含有Sn⁴⁺和Sb³⁺离子的A溶液；

（2）将浓氨水配成1.5-2mol/L的氨水溶液B，并取部分配制好的氨水溶液B配制成pH为8.5-9.5的调节反应液C；

（3）在2000-3000r/min转速搅拌下，将A溶液滴加到氨水溶液B中，并且将调节反应液C滴加到氨水溶液B和A溶液的混合液中，调节混合液的pH值恒定在8.5-9.5之间；

（4）接着在2000-3000r/min转速搅拌下分散1-2h，然后通过洗涤和抽滤得到沉淀物，将该沉淀物在60-85℃下烘干，即获得氢氧化锡和氢氧化锑的混合初品；

（5）将氢氧化锡和氢氧化锑的混合初品与1-15份重晶石粉在400-600℃下共热混合50-70min即获得防辐射导电材料。

（二）实施例

实施例1

防辐射乳胶漆，它由下述重量配比的原料制成：

上述防辐射乳胶漆的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：

1）、在600r/min转速搅拌下，将25份水、0.35份纤维素、0.2份碱性pH调节剂、0.15份润湿剂、0.6份分散剂、0.2份杀菌剂、0.2份防霉剂和0.3份消泡剂加入容器中，搅拌10min；

2）接着在2000r/min转速下，向容器中继续加入21.6份钛白粉、5份碳酸钙和3份防辐射导电材料，打浆20min；

3）之后在900r/min转速搅拌下，向容器中继续加入1.5份防冻剂、1.2份成膜助剂、35份乳液、0.5份消泡剂，搅拌均匀后，利用0.2份增稠剂和5份水调节粘度到100Ku，装罐。

上述步骤2）的防辐射导电材料的制备方法，包括以下依序进行的步骤：

（1）将10份SnO₂和5份Sb₂O₃加入容器中，在容器中滴加浓硝酸，直至SnO₂和Sb₂O₃完全溶解，得到含有Sn⁴⁺和Sb³⁺离子的A溶液；

（2）将浓氨水配成2mol/L的氨水溶液B，并取部分配制好的氨水溶液B配制成pH为8.5的调节反应液C；

（3）在2000r/min转速搅拌下，将A溶液滴加到氨水溶液B中，并且将调节反应液C滴加到氨水溶液B和A溶液的混合液中，调节混合液的pH值恒定在8.5；

（4）接着在2000r/min转速搅拌下分散2h，然后通过洗涤和抽滤得到沉淀物，将该沉淀物在85℃下烘干，即获得氢氧化锡和氢氧化锑的混合初品；

（5）将氢氧化锡和氢氧化锑的混合初品与15份重晶石粉在400℃下共热混合70min即获得防辐射导电材料。

实施例2

防辐射乳胶漆，它由下述重量配比的原料制成：

上述防辐射乳胶漆的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：

1）在900r/min转速搅拌下，将18份水、0.5份纤维素、0.5份碱性pH调节剂、0.1份润湿剂、0.5份分散剂、0.1份杀菌剂、0.5份防霉剂和0.15份消泡剂加入容器中，搅拌15min；

2）接着在3200r/min转速搅拌下，向容器中继续加入15份钛白粉、10份碳酸钙和8.8份防辐射导电材料，打浆30min；

3）之后在1000r/min搅拌下，向容器中继续加入2.0份防冻剂、1.0份成膜助剂、40份乳液、0.35份消泡剂，搅拌均匀后，利用0.5份增稠剂和2份水调节粘度到108Ku，装罐。

上述步骤2）的防辐射导电材料的制备方法，包括以下依序进行的步骤：

（1）将1份SnO₂和0.5份Sb₂O₃加入容器中，在容器中滴加浓硝酸，直至SnO₂和Sb₂O₃完全溶解，得到含有Sn⁴⁺和Sb³⁺离子的A溶液；

（2）将浓氨水配成1.5mol/L的氨水溶液B，并取部分配制好的氨水溶液B配制成pH为9.0的调节反应液C；

（3）在2500r/min转速搅拌下，将A溶液滴加到氨水溶液B中，并且将调节反应液C滴加到氨水溶液B和A溶液的混合液中，调节混合液的pH值恒定在9.0之间；

（4）接着在2500r/min转速搅拌下分散1.5h，然后通过洗涤和抽滤得到沉淀物，将该沉淀物在60℃下烘干，即获得氢氧化锡和氢氧化锑的混合初品；

（5）将氢氧化锡和氢氧化锑的混合初品与1份重晶石粉在500℃下共热混合60min即获得防辐射导电材料。

实施例3

防辐射乳胶漆，它由下述重量配比的原料制成：

上述防辐射乳胶漆的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：

1）在200r/min转速搅拌下，将10份水、0.1份纤维素、0.01份碱性pH调节剂、1.0份润湿剂、1.0份分散剂、0.5份杀菌剂、1.0份防霉剂和0.2份消泡剂加入容器中，搅拌20min；

2）接着在1500r/min转速搅拌下，向容器中继续加入24.49份钛白粉、15份碳酸钙和10份防辐射导电材料，打浆25min；

3）之后在800r/min转速搅拌下，向容器中继续加入0.5份防冻剂、5.0份成膜助剂、30份乳液、0.2份消泡剂，搅拌均匀后，利用1.0份增稠剂调节粘度到110Ku，装罐。

上述步骤2）的防辐射导电材料的制备方法，包括以下依序进行的步骤：

（1）将5份SnO₂和3份Sb₂O₃加入容器中，在容器中滴加浓硝酸，直至SnO₂和Sb₂O₃完全溶解，得到含有Sn⁴⁺和Sb³⁺离子的A溶液；

（2）将浓氨水配成2mol/L的氨水溶液B，并取部分配制好的氨水溶液B配制成pH为9.5的调节反应液C；

（3）在3000r/min转速搅拌下，将A溶液滴加到氨水溶液B中，并且将调节反应液C滴加到氨水溶液B和A溶液的混合液中，调节混合液的pH值恒定在9.5之间；

（4）接着在3000r/min转速搅拌下分散1h，然后通过洗涤和抽滤得到沉淀物，将该沉淀物在70℃下烘干，即获得氢氧化锡和氢氧化锑的混合初品；

（5）将氢氧化锡和氢氧化锑的混合初品与10份重晶石粉在600℃下共热混合50min即获得防辐射导电材料。

实施例4

一种防辐射乳胶漆，它由下述重量配比的原料制成：

上述防辐射乳胶漆的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：

1）在800r/min转速搅拌下，将22份水、0.5份纤维素、0.3份碱性pH调节剂、0.5份润湿剂、1.0份分散剂、1.0份杀菌剂、0.5份防霉剂和0.2份消泡剂加入容器中，搅拌5min；

2）接着在2400r/min转速搅拌下，向容器中继续加入25份钛白粉、10份碳酸钙和4.7份防辐射导电材料，打浆10min；

3）之后在500r/min搅拌下，向容器中继续加入2.0份防冻剂、3.0份成膜助剂、20.9份乳液、0.3分消泡剂，搅拌均匀后，利用0.1份增稠剂和8份水调节粘度到112Ku，装罐。

上述步骤2）的防辐射导电材料的制备方法，包括以下依序进行的步骤：

（1）将10份SnO₂和0.5份Sb₂O₃加入容器中，在容器中滴加浓硝酸，直至SnO₂和Sb₂O₃完全溶解，得到含有Sn⁴⁺和Sb³⁺离子的A溶液；

（2）将浓氨水配成1.5mol/L的氨水溶液B，并取部分配制好的氨水溶液B配制成pH为9.0的调节反应液C；

（3）在3000r/min转速搅拌下，将A溶液滴加到氨水溶液B中，并且将调节反应液C滴加到氨水溶液B和A溶液的混合液中，调节混合液的pH值恒定在9.0之间；

（4）接着在3000r/min转速搅拌下分散1h，然后通过洗涤和抽滤得到沉淀物，将该沉淀物在60℃下烘干，即获得氢氧化锡和氢氧化锑的混合初品；

（5）将氢氧化锡和氢氧化锑的混合初品与1份重晶石粉在600℃下共热混合50min即获得防辐射导电材料。

上述实施例1-实施例4中水采用离子水；

纤维素采用羟乙基纤维素或同类其他型号产品；

碱性pH调节剂采用有机胺类调节剂或同类其他型号产品；

润湿剂采用壬基酚聚氧乙烯基醚或同类其他型号产品；

分散剂采用聚丙烯酸铵盐分散剂或同类其他型号产品；

杀菌剂采用无甲醛卡松类杀菌剂或同类其他型号产品；

防霉剂采用无甲醛防霉剂或同类其他型号产品；

消泡剂采用矿物油类消泡剂或有机硅类消泡剂或同类其他型号产品；

钛白粉采用金红石型钛白粉或锐钛型钛白粉或同类其他型号产品；

碳酸钙采用700-2000目的方解石微粉或同类其他型号产品；

防冻剂采用醇类防冻剂或同类其他型号产品；

成膜制剂采用醇酯类成膜助剂或同类其他型号产品；

乳液采用Tg=5-35℃的苯丙乳液或纯丙弹性乳液或硅丙乳液或同类其他型号产品；

增稠剂采用聚氨酯类增稠剂或碱溶胀类增稠剂或聚醚类增稠剂或同类其他型号产品。

（三）实验结果

依据上述实施例1-实施例4对防辐射乳胶漆进行性能测试：

按MIL-STD-285:1956《用于电子试验的电磁屏蔽环境衰减方法》的相关规定，在按照该标准建造的吸波暗室进行，需要信号源，频谱仪，发射接收天线等设备，通过模拟法试验采用中波、短波、超短波、微波对本种防辐射乳胶漆进行测试，如下表：

从上表测试数据可以看出使用普通乳胶漆后对电磁辐射能的衰减值在中波至微波频段上衰减量为4-10dB，衰减量较少，基本没有防辐射功能；使用竞品防辐射乳胶漆后对电磁辐射能的衰减值在中波至微波频段上衰减量为28-42dB；使用本发明的实施例1-实施例4的防辐射乳胶漆后对电磁辐射能的衰减值在中波至微波频段上衰减量达到37-48dB、36-49dB、40-52dB、38-51dB。

因此，经检验证明，本发明实施例1-实施例4均能起到较好的抗辐射作用,而且与市场上的同类产品相比较，防辐射性能都具有一定的优势。

本发明上述实施例1-实施例4中，作为乳胶漆原料之一的防辐射导电材料是通过反相共沉积法制备获得的金属氧化物纳米超微粒子粉体，其粒径范围为15-60nm。它能够均匀分散导电纳米超微粒子的相互作用形成导电膜，导电膜中电荷移动，实现高透射率和防静电。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (9)

1.一种防辐射乳胶漆，其特征在于：它由下述重量配比的原料制成：

所述防辐射导电材料采用由SnO₂、Sb₂O₃和重晶石粉按1-10份：0.5-5份：1-15份的重量配比制备获得的金属氧化物纳米超微粒子粉体。

2.根据权利要求1所述防辐射乳胶漆，其特征在于：所述纤维素采用羟乙基纤维素；所述碱性pH调节剂采用有机胺类调节剂；所述润湿剂采用壬基酚聚氧乙烯基醚；所述分散剂采用聚丙烯酸铵盐分散剂；所述杀菌剂采用无甲醛卡松类杀菌剂；所述防霉剂采用无甲醛防霉剂；所述消泡剂采用矿物油类消泡剂或有机硅类消泡剂。

3.根据权利要求1所述防辐射乳胶漆，其特征在于：所述钛白粉采用金红石型钛白粉或锐钛型钛白粉。

4.根据权利要求1所述防辐射乳胶漆，其特征在于：所述碳酸钙采用700-2000目的方解石微粉。

5.根据权利要求1所述防辐射乳胶漆，其特征在于：所述防冻剂采用醇类防冻剂；所述成膜助剂采用醇酯类成膜助剂。

6.根据权利要求1所述防辐射乳胶漆，其特征在于：所述乳液采用Tg=5-35℃的苯丙乳液或纯丙弹性乳液或硅丙乳液。

7.根据权利要求1所述防辐射乳胶漆，其特征在于：所述增稠剂采用聚氨酯类增稠剂或碱溶胀类增稠剂或聚醚类增稠剂。

8.一种用于制备权利要求1-7中任一项所述防辐射乳胶漆的制备方法，其特征在于：它包括以下依序进行的步骤：

1）在200-900r/min转速搅拌下，将10-30份水、0.1-1.0份纤维素、0.01-0.5份碱性pH调节剂、0.1-1.0份润湿剂、0.1-1.0份分散剂、0.1-1.0份杀菌剂、0.1-1.0份防霉剂和0.1-0.5份消泡剂加入容器中，搅拌5-20min；

2）接着在1500-3200r/min转速搅拌下，向容器中继续加入15-25份钛白粉、5-15份碳酸钙和3-10份防辐射导电材料，打浆15-30min；

3）之后在500-1000r/min转速搅拌下，向容器中继续加入0.5-3.0份防冻剂、1.0-5.0份成膜助剂、20-40份乳液、0.1-0.5份消泡剂，搅拌均匀后，用0.1-2.0份增稠剂和0-8份水调节粘度到95-115Ku后，装罐。

9.根据权利要求8所述防辐射乳胶漆的制备方法，其特征在于：步骤2）所述的防辐射导电材料是由SnO₂、Sb₂O₃和重晶石粉按1-10份：0.5-5份：1-15份的重量配比通过反相共沉积法制备获得的，具体制备方法包括以下依序进行的步骤：

（1）将1-10份SnO₂和0.5-5份Sb₂O₃加入容器中，在容器中滴加浓硝酸，直至SnO₂和Sb₂O₃完全溶解，得到含有Sn⁴⁺和Sb³⁺离子的A溶液；

（2）将浓氨水配成1.5-2mol/L的氨水溶液B，并取部分配制好的氨水溶液B配制成pH为8.5-9.5的调节反应液C；

（3）在2000-3000r/min转速搅拌下，将A溶液滴加到氨水溶液B中，并且将调节反应液C滴加到氨水溶液B和A溶液的混合液中，调节混合液的pH值恒定在8.5-9.5之间；

（4）接着在2000-3000r/min转速搅拌下分散1-2h，然后通过洗涤和抽滤得到沉淀物，将该沉淀物在60-85℃下烘干，即获得氢氧化锡和氢氧化锑的混合初品；

（5）将氢氧化锡和氢氧化锑的混合初品与1-15份重晶石粉在400-600℃下共热混合50-70min即获得防辐射导电材料。