CN104212311A - 一种有电磁屏蔽性能的乳胶漆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有电磁屏蔽性能的乳胶漆，其特征是配方如下：环氧树脂：29～31份；硼酸钙：20～22份；碳粉：2～3份；聚乙烯醇：0.3份；正丁醇：0.3份；硅烷偶联剂：2.5份；纳米二氧化钛：12～14份；水：30～31份。本发明所制乳胶漆具有电磁屏蔽好，成本低廉、工艺简便的优点。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种有电磁屏蔽性能的乳胶漆。
背景技术
随着电子信息技术的迅速发展，电磁波辐射污染已经成为当今社会的一大公害，对经济建设、国防安全和社会生活带来的影响越来越严重。电磁屏蔽技术是应对电磁波辐射污染的一种有效手段，各种电磁屏蔽材料，尤其是电磁波屏蔽乳胶漆以其较高的性价比和较好的适用性而成为电磁环境污染防护新材料方面研究和应用的一大热点。而常用的有电磁屏蔽性能的乳胶漆采用银、铜等金属填料，由于填料成本过高，极大地限制了有电磁屏蔽性能的乳胶漆的推广使用。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种防电磁辐射石膏板。
本发明原料配比如下：环氧树脂：29～31份；硼酸钙：20～22份；碳粉：2～3份；聚乙烯醇：0.3份；正丁醇：0.3份；硅烷偶联剂：2.5份；纳米二氧化钛：12～14份；水：30～31份。
最优原料配比如下：环氧树脂：30份；硼酸钙：21份；碳粉：2.5份；聚乙烯醇：0.3份；正丁醇：0.3份；硅烷偶联剂：2.5份；纳米二氧化钛：13份；水：30.4份。
本发明制作步骤包括：
(1)磨细硼酸钙
采用球磨分别将硼酸钙磨细，粒径小于75μm。
(2)加入碳粉
碳粉粒径为0.1～0.5mm。
(3)加入粘结剂
加入聚乙烯醇粘结剂，在40MPa下模压成形，然后经100℃烘干。
(4)制成六硼化钙
烘干4h后在真空的条件下进行烧结，烧结温度为1950K，保温时间均为30min，制成六硼化钙。
(5)磨细六硼化钙
采用球磨将六硼化钙磨细，粒径控制为100～150μm。
(6)拌制纳米二氧化钛和六硼化钙
将纳米二氧化钛和六硼化钙混合，采用间歇式自动控制搅拌仪搅拌3min， 速度为20～30r/min，形成组分一。
(7)配制环氧树脂溶液
将环氧树脂置于60℃水中，加入正丁醇，约30min后溶解，冷却至室温备用。
(8)将组分一加入配制的环氧树脂溶液中，并加入硅烷偶联剂，进行超声分散，分散10～12min后，可得本发明。
本发明电磁屏蔽好，成本低廉、工艺简便，适于喷漆、刮漆、刷漆、浸漆等。
具体实施方式
本实施例原料配比如下：环氧树脂：30份；硼酸钙：21份；碳粉：2.5份；聚乙烯醇：0.3份；正丁醇：0.3份；硅烷偶联剂：2.5份；纳米二氧化钛：13份；水：30.4份。
工业废料硼酸钙主要成分为硼酐和氧化钙，硼酐和氧化钙以及碳粉在高温下会生成六硼化钙和一氧化碳，六硼化钙的合成对温度的变化非常敏感，且合成温度的范围相对较窄，高于或者低于一定的温度区间都不能够合成。经过试验，烧结温度为1950K，保温时间均为30min时的化学反应为最佳。
环氧树脂是一种导电性很差的高分子物质，对电磁波几乎也没有屏蔽作用，本发明通过是由于导电填料六硼化钙粒子之间的相互接触形成导电网骨架，其电导效应为各种载流子传输电荷量的总和。表1为硼酸钙掺量对屏效的影响，表中显示随着六硼化钙含量的逐渐增加，由于六硼化钙的桥接作用使镍粉粒子之间的相互联接点增多，填料颗粒接触几率增多，形成的三维导电网络骨架更加完整致密。在电磁波的作用下，载流子的浓度增加，载流子的迁移通道增多；因此，漆层材料的电导率自然会增大，相应地，漆层试样的电阻率就会逐渐降低。硼酸钙掺量为20～22时，形成的三维导电网络骨架变得完整致密，载流子的迁移通道达到最大值；因此，乳胶漆的屏效达到最高值。进一步增加六硼化钙的含量，会降低漆料的流动性和分散能力，降低漆膜的质量；因此，乳胶漆的屏效反而有所下降。
表1硼酸钙掺量对屏效的影响
表2为纳米二氧化钛掺量对屏效的影响，与不含纳米二氧化钛的乳胶漆的电磁波屏蔽效能相比，屏蔽效能提高了5.5～9.6dB。这表明添加纳米二氧化钛使乳胶漆的整体屏蔽效果得到明显提高。这是由于没有纳米二氧化钛的桥接作用，六硼化钙粒子之间呈点接触，颗粒之间的接触几率较少，形成的三维导电网络骨架较疏松，电磁波可透过其与环氧树脂形成的漆层；因此，对电磁波的反射和吸收损耗较小，相应地，漆层的屏蔽效能较差。随着频率增高，屏蔽效能对导电性的依附作用增强；因此，在高频段，不含纳米二氧化钛的乳胶漆的电磁波屏蔽效能较差，从而导致乳胶漆的整体屏蔽效果不理想。
表2纳米二氧化钛掺量对屏效的影响
本实施例制作步骤包括：
(1)磨细硼酸钙
采用球磨分别将硼酸钙磨细，粒径小于75μm。
(2)加入碳粉
碳粉粒径为0.1～0.5mm。
(3)加入粘结剂
加入聚乙烯醇粘结剂，在40MPa下模压成形，然后经100℃烘干。
(4)制成六硼化钙
烘干4h后在真空的条件下进行烧结，烧结温度为1950K，保温时间均为30min，制成六硼化钙。
(5)磨细六硼化钙
采用球磨将六硼化钙磨细，粒径控制为100～150μm。
(6)拌制纳米二氧化钛和六硼化钙
将纳米二氧化钛和六硼化钙混合，采用间歇式自动控制搅拌仪搅拌3min，速度为20～30r/min，形成组分一。
(7)配制环氧树脂溶液
将环氧树脂置于60℃水中，加入正丁醇，约30min后溶解，冷却至室温备用。
(8)将组分一加入配制的环氧树脂溶液中，并加入硅烷偶联剂，进行超声分散，分散10～12min后，可得本实施例。
对实施例中乳胶漆进行试验，对乳胶漆的电磁屏蔽性能、漆层附着性、耐冲击性、耐湿热性、耐水性、耐温度变化、盐雾、耐腐蚀性等进行了测试。试验结果本实施例的电磁屏蔽性能良好，抗压强度和电阻率两项指标均达到理想的效果。漆层附着性、耐湿热性和耐水性达到2级标准，耐温度变化、盐雾、耐腐蚀性达到合格标准。
Claims (3)
1.一种有电磁屏蔽性能的乳胶漆，其特征是配方如下：
环氧树脂：29～31份；硼酸钙：20～22份；碳粉：2～3份；聚乙烯醇：0.3份；正丁醇：0.3份；硅烷偶联剂：2.5份；纳米二氧化钛：12～14份；水：30～31份。
2.按照权利要求1所述的有电磁屏蔽性能的乳胶漆，其特征是最优配方如下：
环氧树脂：30份；硼酸钙：21份；碳粉：2.5份；聚乙烯醇：0.3份；正丁醇：0.3份；硅烷偶联剂：2.5份；纳米二氧化钛：13份；水：30.4份。
3.按照权利要求1或权利要求2所述的有电磁屏蔽性能的乳胶漆，其特征是制作方法包括以下步骤：
(1)磨细硼酸钙
采用球磨分别将硼酸钙磨细，粒径小于75μm；
(2)加入碳粉
碳粉粒径为0.1～0.5mm；
(3)加入粘结剂
加入聚乙烯醇粘结剂，在40MPa下模压成形，然后经100℃烘干；
(4)制成六硼化钙
烘干4h后在真空的条件下进行烧结，烧结温度为1950K，保温时间均为30min，制成六硼化钙；
(5)磨细六硼化钙
采用球磨将六硼化钙磨细，粒径控制为100～150μm；
(6)拌制纳米二氧化钛和六硼化钙
将纳米二氧化钛和六硼化钙混合，采用间歇式自动控制搅拌仪搅拌3min，速度为20～30r/min，形成组分一；
(7)配制环氧树脂溶液
将环氧树脂置于60℃水中，加入正丁醇，约30min后溶解，冷却至室温备用；
(8)将组分一加入配制的环氧树脂溶液中，并加入硅烷偶联剂，进行超声分散，分散10～12min后得本发明。
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