CN106010043A - 一种基于石墨烯羰基铁复合材料的水性电磁波吸收涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涂料技术领域,提供一种基于石墨烯羰基铁复合材料的水性电磁波吸收涂料,解决现有技术中,石墨烯及羰基铁在水性体系中极易团聚、难稳定的问题。该涂料具有优异电磁吸波性能,在30MHz~18GHz宽频电磁波段,该涂料衰减达到‑30dB,由以下重量份的各原料组成:防冻剂1~3份、中和剂0.1~0.2份、润湿剂0.1~0.3份、分散剂0.1~1份、消泡剂0.1~0.5份、石墨烯1~5份、羰基铁10~15份、碳酸钙25~40份、罐内防腐剂0.1~0.3份、干膜防霉抗藻剂0.1~0.3份、成膜助剂1~3份、增稠剂1~2份、乳液15~25份、去离子水余量。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域,尤其涉及一种基于石墨烯羰基铁复合材料的水性电磁波吸收涂料及其制备方法。
背景技术
吸波涂料又称电磁波吸收涂料,是指能将投射到被涂覆材料表面的电磁波能量进行吸收,并将电磁能通过涂料内部的介质损耗转换成热能等其它形式的能量,从而将电磁能耗散掉的一类功能材料。吸波涂料源自军事装备的隐身涂料,如红外隐身涂料、雷达隐身涂料。上世纪九十年代初的海湾战争中,美国使用隐身飞机
F-117A 而成功避开了伊拉克境内的雷达监测系统,吸波涂料因此而震撼全世界。
吸波涂料由吸波剂、树脂及各种助剂组成,其中吸波剂的电磁性能决定了吸波涂层的性能好坏,在吸波涂料中起关键作用。吸波剂的种类很多,
根据材料对电磁波的损耗机理,吸波剂可以分为电阻型,电介质型和磁介质型三大类。电阻型吸波剂具有较高的电损耗正切角,主要通过材料的电阻衰减电磁能,碳纤维、导电高聚物、石墨等属于电阻型吸波剂;电介质型吸波剂主要通过介质的电子极化、离子极化或界面极化来吸收、衰减电磁波,铁电陶瓷、钛酸钡等属于电介质型吸波剂;磁介质型吸波剂主要通过磁滞损耗、畴壁共振和后效损耗等磁激化机制来吸收、衰减电磁波,铁氧体、碳基铁等属于磁介质型吸波剂。
羰基铁粉具有相对较高的复磁导率,从而对微波频率电磁波具有较强的磁损耗作用,同时由于其居里温度高达
770 ℃ 而对温度稳定性好、匹配厚度小等特点,使得羰基铁粉在吸波领域应用比较广泛。但是由于羰基铁粉与空气的阻抗匹配性不好,密度较大,这在一定程度上限制了它的应用。
碳材料具有很多优点,如合适的电性能、密度小、稳定性好、原料来源广泛、制备工艺简单、可被应用于恶劣环境中,是研究广泛的一类电磁波吸收材料。但是,纯碳材料主要的电磁波衰减机制是利用其固有的电损耗,介电常数较大,单独使用时的阻抗匹配特性较差,
因而吸波性能较弱。研究表明,磁介质型吸波剂和电阻型吸波剂的复合可以在发挥两种损耗机制的同时,获得更优的电磁波吸收性能,另外与质轻的碳材料复合还有利于降低吸波剂的重量,获得质轻高效的吸波材料。
石墨烯作为一种新型碳材料, 独特的单层结构使其具有有别于其他碳材料的特殊的物理化学性质,这为研究新型电磁波吸收材料带来了新的机遇和挑战。
石墨烯的电导率和热导率高,比表面积大,质量轻,是一种极具潜力的吸波剂基体。与其他碳材料一样,石墨烯作为电磁波吸收材料最大的缺点是不具有磁性及磁损耗,但是石墨烯巨大的比表面积为其进行功能化复合提供了可能。对石墨烯进行磁性粒子负载制备复合材料,磁性粒子的引入有两大作用:1、作为隔离介质减少石墨烯材料干燥过程中重新堆叠呈三维石墨结构;2、提高材料磁性能,增强复合材料的铁磁性。以石墨烯为基底来支撑或承载磁性材料羰基铁可以形成优势互补,一方面质轻的石墨烯可以降低吸波涂料的密度,另一方面两种材料的复合可以使吸波涂料具有多形式的电磁损耗,提升电磁波吸收效能,极大的满足“涂层薄、质量轻、频带宽、吸收强”的吸波材料理想的要求。但是石墨烯及羰基铁在水性体系中极易团聚、难稳定。
发明内容
因此,针对以上内容,本发明提供一种基于石墨烯羰基铁复合材料的水性电磁波吸收涂料,解决现有技术中,石墨烯及羰基铁在水性体系中极易团聚、难稳定的问题。该涂料具有优异电磁吸波性能,在30MHz~18GHz宽频电磁波段,该涂料衰减达到-30dB。
为达到上述目的,本发明是通过以下技术方案实现的:一种基于石墨烯羰基铁复合材料的水性电磁波吸收涂料,由以下重量份的各原料组成:
防冻剂 1~3份
中和剂 0.1~0.2份
润湿剂 0.1~0.3份
分散剂 0.1~1份
消泡剂 0.1~0.5份
石墨烯 1~5份
羰基铁 10~15份
碳酸钙 25~40份
罐内防腐剂 0.1~0.3份
干膜防霉抗藻剂 0.1~0.3份
成膜助剂 1~3份
增稠剂 1~2份
乳液 15~25份
去离子水 余量。
进一步的改进是:所述乳液为丙烯酸酯-苯乙烯共聚物乳液,固含48~50%,pH =8.0,共聚物的颗粒的粒径为0.15~0.2微米,产品粘度为1500~1600mPa.s,产品最低成膜温度22℃,产品玻璃化温度35℃。
进一步的改进是:所述防冻剂为丙二醇或丙二醇醚中的任意一种或两者以任意比混合的混合物。
进一步的改进是:所述中和剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二甲基乙醇胺、乙醇胺、氢氧化钾、氢氧化钠中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。
进一步的改进是:所述润湿剂为聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯多元醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯酸嵌段共聚物、脂肪酸聚乙二醇酯、多元醇酯、脂肪胺聚氧乙烯醚加成物中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。
进一步的改进是:所述分散剂为高分子嵌段共聚物、多聚磷酸盐、聚羧酸盐中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。它们具有很好的颜料分散效果,降低体系粘度,很好的稳定分散颜填料。
进一步的改进是:所述消泡剂为有机硅消泡剂、脂肪烃的乳化物、非硅酮有机酯碳氢化合物、含疏水粒子矿物油混合物中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。
进一步的改进是:所述罐内防腐剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)和2-甲基-5-氯-4-异噻咪唑-3-酮和2-甲基-4-异噻咪唑-3-酮(CMIT/MIT)以任意比混合的混合物
。
进一步的改进是:所述干膜防霉抗藻剂为碘代丙炔基氨基甲酸酯、苯并咪唑氨基甲酸甲酯与N/-(3,4-二氯苯基)-N,N-二甲基脲的复配体中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。
进一步的改进是:所述石墨烯为采用机械剥离石墨法生产,由单层和部分寡层石墨烯堆积而成的粉体,具有以下技术指标:外观,黑灰色粉末;厚度<5nm,直径5-20nm,含水率<2%;堆积密度0.02-0.04 g/ml;所述羰基铁为CO与铁在高温高压下生成的深灰色粉末;所述碳酸钙为高速气流粉碎方解石生产的白色粉末,具有以下技术指标:粒径D60(µm)≤3.0,白度%≥96,吸油量20-24;所述成膜助剂为十二醇酯,它可以显著降低涂料的成膜温度;所述增稠剂为羟乙基纤维素、聚氨酯增稠剂或改性聚脲增稠剂中的任一种或两种以上以任意比混合的混合物,它们不仅具有非常良好的增稠效率,而且具有很好的耐水性,有利于涂膜的耐水性。
一种基于石墨烯羰基铁复合材料的水性电磁波吸收涂料的制备方法,具有如下处理步骤:
(1)按各组分的重量份数准备物料:防冻剂 1~3份、中和剂 0.1~0.2份、润湿剂 0.1~0.3份、分散剂0.1~1份、消泡剂0.1~0.5份、碳酸钙25~40份、石墨烯1~5份、羰基铁10~15份、罐内防腐剂0.1~0.3份、干膜防霉抗藻剂0.1~0.3份、成膜助剂1~3份、增稠剂1~2份、乳液15~25份、去离子水余量;
(2)按顺序将去离子水、润湿剂、分散剂、一半的消泡剂、防冻剂、中和剂、石墨烯、碳酸钙、羰基铁加入搅拌缸中,高速分散均匀;
(3)把以上粉料浆采用研磨机进行研磨,研磨细度小于20μm;
(4)把研磨后的粉料浆加入到搅拌缸中,开启低速搅拌,控制在300~500r/min,加入乳液、成膜助剂、罐内防腐剂、漆膜防霉剂、增稠剂、另一半消泡剂,加完后再搅拌20分钟即可;
(5)对产品进行检测,检测合格后过滤、包装,过滤器的筛网目数为80-120目。
通过采用前述技术方案,本发明的有益效果是:本发明的水性电磁波吸收涂料精选分散剂解决了纳米级超细石墨烯及羰基铁在水性体系中极易团聚、难稳定的分散难题,通过石墨烯与羰基铁进行材料优势互补组合,所制得的水性电磁波吸收涂料在30 MHz~18 GHz 宽频电磁波段,该涂料电磁波衰减达到-30 dB,并同时满足了“涂层薄、质量轻、频带宽、吸收强”的吸波材料的要求。
具体实施方式
以下将结合具体实施例来详细说明本发明的实施方式,借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题,并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
若未特别指明,实施例中所采用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段,所采用的试剂和产品也均为可商业获得的。所用试剂的来源、商品名以及有必要列出其组成成分者,均在首次出现时标明。
实施例一
一种基于石墨烯羰基铁复合材料的水性电磁波吸收涂料,由以下重量份的各原料组成:丙二醇1份、为2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.1份、聚氧乙烯烷基醚0.1份、高分子嵌段共聚物0.1份、机硅消泡剂0.1份、石墨烯1份、羰基铁10份、碳酸钙25份、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT) 0.02份、2-甲基-5-氯-4-异噻咪唑-3-酮 0.03份、2-甲基-4-异噻咪唑-3-酮0.05份、碘代丙炔基氨基甲酸酯0.1份、十二醇酯1份、羟乙基纤维素1份、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物乳液 15份、去离子水余量。
所述丙烯酸酯-苯乙烯共聚物乳液固含48%,pH=8.0,共聚物的颗粒的粒径为0.15微米,产品粘度为1500mPa.s,产品最低成膜温度22℃,产品玻璃化温度35℃。所述石墨烯为采用机械剥离石墨法生产,由单层和部分寡层石墨烯堆积而成的粉体,具有以下技术指标:外观,黑灰色粉末;厚度<5nm,直径10nm,含水率<2%;堆积密度0.03 g/ml;所述羰基铁为CO与铁在高温高压下生成的深灰色粉末;所述碳酸钙为高速气流粉碎方解石生产的白色粉末,具有以下技术指标:粒径D60(µm)≤3.0,白度%≥96,吸油量20-24;
其制备方法,具有如下处理步骤:
(1)按各组分的重量份数准备物料:丙二醇1份、为2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.1份、聚氧乙烯烷基醚0.1份、高分子嵌段共聚物0.1份、有机硅消泡剂0.1份、石墨烯1份、羰基铁10份、碳酸钙25份、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT) 0.02份、2-甲基-5-氯-4-异噻咪唑-3-酮 0.03份、2-甲基-4-异噻咪唑-3-酮0.05份、碘代丙炔基氨基甲酸酯0.1份、十二醇酯1份、羟乙基纤维素1份、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物乳液 15份、去离子水余量;
(2)按顺序将去离子水、丙二醇、为2-氨基-2-甲基-1-丙醇、聚氧乙烯烷基醚、高分子嵌段共聚物、一半的有机硅消泡剂、石墨烯、羰基铁、碳酸钙加入搅拌缸中,高速分散均匀;
(3)把以上粉料浆采用研磨机进行研磨,研磨细度小于20μm;
(4)把研磨后的粉料浆加入到搅拌缸中,开启低速搅拌,控制在300~500r/min,加入丙烯酸酯-苯乙烯共聚物乳液、十二醇酯、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)、2-甲基-5-氯-4-异噻咪唑-3-酮 、2-甲基-4-异噻咪唑-3-酮、碘代丙炔基氨基甲酸酯、羟乙基纤维素、另一半有机硅消泡剂,加完后再搅拌20分钟即可;
(5)对产品进行检测,检测合格后过滤、包装,过滤器的筛网目数为80-120目。
实施例二
一种基于石墨烯羰基铁复合材料的水性电磁波吸收涂料,由以下重量份的各原料组成:丙二醇醚3份、二甲基乙醇胺0.2份、聚氧乙烯多元醇醚0.3份、多聚磷酸盐1份、脂肪烃的乳化物0.5份、石墨烯5份、羰基铁15份、碳酸钙40份、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮0.1份、2-甲基-5-氯-4-异噻咪唑-3-酮0.1份、2-甲基-4-异噻咪唑-3-酮0.1份、苯并咪唑氨基甲酸甲酯0.1份、N/-(3,4-二氯苯基)-N,N-二甲基脲0.2份、十二醇酯3份、聚氨酯增稠剂2份、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物乳液25份、去离子水余量。
所述丙烯酸酯-苯乙烯共聚物乳液,固含50%,pH=8.0,共聚物的颗粒的粒径为0.2微米,产品粘度为1600mPa.s,产品最低成膜温度22℃,产品玻璃化温度35℃;所述石墨烯为采用机械剥离石墨法生产,由单层和部分寡层石墨烯堆积而成的粉体,具有以下技术指标:外观,黑灰色粉末;厚度<5nm,直径20nm,含水率<2%;堆积密度0.04 g/ml;所述羰基铁为CO与铁在高温高压下生成的深灰色粉末;所述碳酸钙为高速气流粉碎方解石生产的白色粉末,具有以下技术指标:粒径D60(µm)≤3.0,白度%≥96,吸油量24。
其制备方法,具有如下处理步骤:
(1)按各组分的重量份数准备物料:丙二醇醚3份、二甲基乙醇胺0.2份、聚氧乙烯多元醇醚0.3份、多聚磷酸盐1份、脂肪烃的乳化物0.5份、石墨烯5份、羰基铁15份、碳酸钙40份、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮0.1份、2-甲基-5-氯-4-异噻咪唑-3-酮0.1份、2-甲基-4-异噻咪唑-3-酮0.1份、苯并咪唑氨基甲酸甲酯0.1份、N/-(3,4-二氯苯基)-N,N-二甲基脲0.2份、十二醇酯3份、聚氨酯增稠剂2份、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物乳液25份、去离子水余量;
(2)按顺序将去离子水、丙二醇醚、二甲基乙醇胺、聚氧乙烯多元醇醚、多聚磷酸盐、一半的脂肪烃的乳化物、石墨烯、羰基铁、碳酸钙加入搅拌缸中,高速分散均匀;
(3)把以上粉料浆采用研磨机进行研磨,研磨细度小于20μm;
(4)把研磨后的粉料浆加入到搅拌缸中,开启低速搅拌,控制在500r/min,加入丙烯酸酯-苯乙烯共聚物乳液、十二醇酯、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、2-甲基-5-氯-4-异噻咪唑-3-酮、2-甲基-4-异噻咪唑-3-酮、苯并咪唑氨基甲酸甲酯、N/-(3,4-二氯苯基)-N,N-二甲基脲、聚氨酯增稠剂、另一半脂肪烃的乳化物,加完后再搅拌20分钟即可;
(5)对产品进行检测,检测合格后过滤、包装,过滤器的筛网目数为80-120目。
实施例三
一种基于石墨烯羰基铁复合材料的水性电磁波吸收涂料,由以下重量份的各原料组成:丙二醇醚2份、氢氧化钾0.15份、脂肪酸聚乙二醇酯0.2份、聚羧酸盐0.5份、非硅酮有机酯碳氢化合物0.3份、石墨烯3份、羰基铁13份、碳酸钙32份、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)0.1份、2-甲基-5-氯-4-异噻咪唑-3-酮0.05份、2-甲基-4-异噻咪唑-3-酮0.05份、碘代丙炔基氨基甲酸酯0.2份、十二醇酯2份、改性聚脲增稠剂1.5份、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物乳液20份、去离子水余量。
所述丙烯酸酯-苯乙烯共聚物乳液固含49%,pH=8.0,共聚物的颗粒的粒径为0.18微米,产品粘度为1550mPa.s,产品最低成膜温度22℃,产品玻璃化温度35℃;所述石墨烯为采用机械剥离石墨法生产,由单层和部分寡层石墨烯堆积而成的粉体,具有以下技术指标:外观,黑灰色粉末;厚度<5nm,直径15nm,含水率<2%;堆积密度0.03 g/ml;所述羰基铁为CO与铁在高温高压下生成的深灰色粉末;所述碳酸钙为高速气流粉碎方解石生产的白色粉末,具有以下技术指标:粒径D60(µm)≤3.0,白度%≥96,吸油量22。
其制备方法,具有如下处理步骤:
(1)按各组分的重量份数准备物料:丙二醇醚2份、氢氧化钾0.15份、脂肪酸聚乙二醇酯0.2份、聚羧酸盐0.5份、非硅酮有机酯碳氢化合物0.3份、石墨烯3份、羰基铁13份、碳酸钙32份、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)0.1份、2-甲基-5-氯-4-异噻咪唑-3-酮0.05份、2-甲基-4-异噻咪唑-3-酮0.05份、碘代丙炔基氨基甲酸酯0.2份、十二醇酯2份、改性聚脲增稠剂1.5份、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物乳液20份、去离子水余量;
(2)按顺序将去离子水、丙二醇醚、氢氧化钾、脂肪酸聚乙二醇酯、聚羧酸盐、一半的非硅酮有机酯碳氢化合物、石墨烯、羰基铁、碳酸钙加入搅拌缸中,高速分散均匀;
(3)把以上粉料浆采用研磨机进行研磨,研磨细度小于20μm;
(4)把研磨后的粉料浆加入到搅拌缸中,开启低速搅拌,控制在300~500r/min,加入丙烯酸酯-苯乙烯共聚物乳液、十二醇酯、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)、2-甲基-5-氯-4-异噻咪唑-3-酮、2-甲基-4-异噻咪唑-3-酮、碘代丙炔基氨基甲酸酯、改性聚脲增稠剂、另一半非硅酮有机酯碳氢化合物,加完后再搅拌20分钟即可;
(5)对产品进行检测,检测合格后过滤、包装,过滤器的筛网目数为80-120目。
其中,本发明的基于石墨烯羰基铁复合材料的水性电磁波吸收涂料,其各物质组分含量在以下参数范围内均可实现本发明的目的:防冻剂1~3份、中和剂0.1~0.2份、润湿剂0.1~0.3份、分散剂0.1~1份、消泡剂0.1~0.5份、石墨烯1~5份、羰基铁10~15份、碳酸钙25~40份、罐内防腐剂0.1~0.3份、干膜防霉抗藻剂0.1~0.3份、成膜助剂1~3份、增稠剂1~2份、乳液15~25份、去离子水余量。
以上所记载,仅为利用本创作技术内容的实施例,任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化,皆属本创作主张的专利范围,而不限于实施例所揭示者。
Claims (11)
1.一种基于石墨烯羰基铁复合材料的水性电磁波吸收涂料,其特征在于:由以下重量份的各原料组成:
防冻剂
1~3份
中和剂
0.1~0.2份
润湿剂
0.1~0.3份
分散剂
0.1~1份
消泡剂
0.1~0.5份
石墨烯
1~5份
羰基铁
10~15份
碳酸钙
25~40份
罐内防腐剂
0.1~0.3份
干膜防霉抗藻剂
0.1~0.3份
成膜助剂
1~3份
增稠剂
1~2份
乳液
15~25份
去离子水
余量。
2.根据权利要求1所述的基于石墨烯羰基铁复合材料的水性电磁波吸收涂料,其特征在于:所述乳液为丙烯酸酯-苯乙烯共聚物乳液,固含48~50%,pH =8.0,共聚物的颗粒的粒径为0.15~0.2微米,产品粘度为1500~1600mPa.s,产品最低成膜温度22℃,产品玻璃化温度35℃。
3.根据权利要求1或2所述的基于石墨烯羰基铁复合材料的水性电磁波吸收涂料,其特征在于:所述防冻剂为丙二醇或丙二醇醚中的任意一种或两者以任意比混合的混合物。
4.根据权利要求3所述的基于石墨烯羰基铁复合材料的水性电磁波吸收涂料,其特征在于:所述中和剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二甲基乙醇胺、乙醇胺、氢氧化钾、氢氧化钠中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。
5.根据权利要求4所述的基于石墨烯羰基铁复合材料的水性电磁波吸收涂料,其特征在于:所述润湿剂为聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯多元醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯酸嵌段共聚物、脂肪酸聚乙二醇酯、多元醇酯、脂肪胺聚氧乙烯醚加成物中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。
6.根据权利要求5所述的基于石墨烯羰基铁复合材料的水性电磁波吸收涂料,其特征在于:所述分散剂为高分子嵌段共聚物、多聚磷酸盐、聚羧酸盐中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。
7.根据权利要求6所述的基于石墨烯羰基铁复合材料的水性电磁波吸收涂料,其特征在于:所述消泡剂为有机硅消泡剂、脂肪烃的乳化物、非硅酮有机酯碳氢化合物、含疏水粒子矿物油混合物中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。
8.根据权利要求7所述的基于石墨烯羰基铁复合材料的水性电磁波吸收涂料,其特征在于:所述罐内防腐剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)和2-甲基-5-氯-4-异噻咪唑-3-酮和2-甲基-4-异噻咪唑-3-酮(CMIT/MIT)以任意比混合的混合物 。
9.根据权利要求8所述的基于石墨烯羰基铁复合材料的水性电磁波吸收涂料,其特征在于:所述干膜防霉抗藻剂为碘代丙炔基氨基甲酸酯、苯并咪唑氨基甲酸甲酯与N/-(3,4-二氯苯基)-N,N-二甲基脲的复配体中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。
10.根据权利要求9所述的基于石墨烯羰基铁复合材料的水性电磁波吸收涂料,其特征在于:所述石墨烯为采用机械剥离石墨法生产,由单层和部分寡层石墨烯堆积而成的粉体,具有以下技术指标:外观,黑灰色粉末;厚度<5nm,直径5-20nm,含水率<2%;堆积密度0.02-0.04 g/ml;所述羰基铁为CO与铁在高温高压下生成的深灰色粉末;所述碳酸钙为高速气流粉碎方解石生产的白色粉末,具有以下技术指标:粒径D60(µm)≤3.0,白度%≥96,吸油量20-24;所述成膜助剂为十二醇酯;所述增稠剂为羟乙基纤维素、聚氨酯增稠剂或改性聚脲增稠剂中的任一种或两种以上以任意比混合的混合物。
11.根据权利要求1至10任一权利要求所述的基于石墨烯羰基铁复合材料的水性电磁波吸收涂料的制备方法,其特征在于,具有如下处理步骤:
(1)按各组分的重量份数准备物料:防冻剂 1~3份、中和剂 0.1~0.2份、润湿剂 0.1~0.3份、分散剂0.1~1份、消泡剂0.1~0.5份、碳酸钙25~40份、石墨烯1~5份、羰基铁10~15份、罐内防腐剂0.1~0.3份、干膜防霉抗藻剂0.1~0.3份、成膜助剂1~3份、增稠剂1~2份、乳液15~25份、去离子水余量;
(2)按顺序将去离子水、润湿剂、分散剂、一半的消泡剂、防冻剂、中和剂、石墨烯、碳酸钙、羰基铁加入搅拌缸中,高速分散均匀;
(3)把以上粉料浆采用研磨机进行研磨,研磨细度小于20μm;
(4)把研磨后的粉料浆加入到搅拌缸中,开启低速搅拌,控制在300~500r/min,加入乳液、成膜助剂、罐内防腐剂、漆膜防霉剂、增稠剂、另一半消泡剂,加完后再搅拌20分钟即可;
(5)对产品进行检测,检测合格后过滤、包装,过滤器的筛网目数为80-120目。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106954912A (zh) * | 2017-04-20 | 2017-07-18 | 泉州信和石墨烯研究院有限公司 | 一种石墨烯抗菌发热鞋及其制备方法 |
CN107028248A (zh) * | 2017-04-20 | 2017-08-11 | 泉州信和石墨烯研究院有限公司 | 一种石墨烯服装 |
CN109181379A (zh) * | 2018-08-16 | 2019-01-11 | 郭来成 | 一种防可见光红外线水性迷彩涂料 |
CN110157270A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-08-23 | 上海碳源汇谷新材料科技有限公司 | 一种氧化石墨烯增强水性塑胶涂料及其制备方法 |
CN110373089A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-10-25 | 安徽富瑞雪化工科技股份有限公司 | 一种吸波涂料及其制备工艺 |
CN114231104A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-25 | 嘉宝莉化工集团股份有限公司 | 一种电磁屏蔽彩砂石涂料及其制备方法与应用 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110031569A (ko) * | 2009-09-21 | 2011-03-29 | 동우 화인켐 주식회사 | 대전방지 코팅액 조성물 및 이를 이용한 광학필름 |
CN103396710A (zh) * | 2013-08-06 | 2013-11-20 | 信和新材料股份有限公司 | 一种水性室内超薄型钢结构防火涂料的配方及其制备工艺 |
US20140184249A1 (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-03 | University Of Strathclyde | Smart paint |
CN104449377A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-03-25 | 湖北工业大学 | 一种石墨烯导电涂料及其制备方法 |
CN105238179A (zh) * | 2015-10-19 | 2016-01-13 | 广东三和化工科技有限公司 | 一种水性电磁屏蔽涂料及其制备方法 |
-
2016
- 2016-05-27 CN CN201610359135.6A patent/CN106010043A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110031569A (ko) * | 2009-09-21 | 2011-03-29 | 동우 화인켐 주식회사 | 대전방지 코팅액 조성물 및 이를 이용한 광학필름 |
US20140184249A1 (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-03 | University Of Strathclyde | Smart paint |
CN103396710A (zh) * | 2013-08-06 | 2013-11-20 | 信和新材料股份有限公司 | 一种水性室内超薄型钢结构防火涂料的配方及其制备工艺 |
CN104449377A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-03-25 | 湖北工业大学 | 一种石墨烯导电涂料及其制备方法 |
CN105238179A (zh) * | 2015-10-19 | 2016-01-13 | 广东三和化工科技有限公司 | 一种水性电磁屏蔽涂料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
李国显: "石墨烯/磁性纳米复合材料的制备及吸波性能", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》 * |
苑晴峦: "《建筑涂料》", 31 October 1989 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106954912A (zh) * | 2017-04-20 | 2017-07-18 | 泉州信和石墨烯研究院有限公司 | 一种石墨烯抗菌发热鞋及其制备方法 |
CN107028248A (zh) * | 2017-04-20 | 2017-08-11 | 泉州信和石墨烯研究院有限公司 | 一种石墨烯服装 |
CN109181379A (zh) * | 2018-08-16 | 2019-01-11 | 郭来成 | 一种防可见光红外线水性迷彩涂料 |
CN110157270A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-08-23 | 上海碳源汇谷新材料科技有限公司 | 一种氧化石墨烯增强水性塑胶涂料及其制备方法 |
CN110373089A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-10-25 | 安徽富瑞雪化工科技股份有限公司 | 一种吸波涂料及其制备工艺 |
CN114231104A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-25 | 嘉宝莉化工集团股份有限公司 | 一种电磁屏蔽彩砂石涂料及其制备方法与应用 |
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