CN106189574A - 一种耐高温防辐射环保涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高温防辐射环保涂料，以重量份计，包括以下组分：石英粉8‑15份，有机聚酯胶黏剂5‑10份，聚乙烯醇3‑8份，麦饭石粉1‑3份，纳米氧化钛2‑5份，二维氮化硼纳米片1.5‑2份，木质素磺酸盐5‑8份，羟乙基纤维素2‑6份，有机硅交联剂0.5‑1份，去离子水10‑15份，其他助剂1‑2份。本发明还公开了该耐高温防辐射环保涂料的制备方法。本发明制备的涂料涂膜性能好，耐高温、防辐射性能优异，无毒，环保，耐刮擦、耐磨性能好。且其制备方法简单，生产成本低。

Description

一种耐高温防辐射环保涂料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及功能涂料技术领域，具体的涉及一种耐高温防辐射环保涂料。
背景技术：
随着放射线在医疗卫生、国防军工、科研、工业、农业等领域广泛应用，特别是X、γ射线，成为人们应用最多的电离辐射；辐射技术给社会带来了巨大的经济效益，但另一方面，由于其能量高，穿透力强，对人体生理机能有不同程度的损害作用；如长期接触X射线照射的人会出现皮肤烧伤、毛发脱落、眼晶体浑浊、白血球减少、性功能减退等着症状；重者导致基因缺陷和诱发癌症；为阻挡X、γ射线的辐射，早起人们采用铅板防护，众所周知，铅质软而有毒，时间长易蠕变，防护施工程序复杂，价格昂贵；X、γ射线均有较强的穿透力，它可以穿过普通厚度建筑物墙体、天棚，虽然辐射强度有所减弱，但仍对人体健康构成一定威胁，为此，研究防辐射材料有了重大的意义，防辐射涂料就是其中之一。
与普通涂料一样，辐射屏蔽涂料也是由填料、成膜材料与辅加助剂组成。但对它们分别有不同的特殊要求。目前，防辐射涂料主要有吸收电磁波涂料和防氡涂料。吸收电磁波涂料是在集料中加入电损耗或磁损耗填料，使自由空间进入到涂层中的电磁杂波能量转化为你热能，减少或基本消除反射电磁波，使置于环境中的人免受电磁辐射危害。防氡涂料具有屏蔽室内建材释放的氡、降低室内氡浓度的功能。由我国研制的防氡内墙乳胶漆的防氡效果可达80％以上，并且具有易于涂刷、附着力强、耐擦洗、快干和抗老化等特点。
中国专利(201010237585.0)公开了一种防辐射涂料，其包括聚氨酯树脂、硫酸钡、碱土金属化合物和有机碘系X射线构架物质组成的混合物，所述有机碘系X射线构架物质为由有机碘化合物和液体硫酸钡组成的混合物。在墙面的外表面层涂以本发明涂料，形成的墙体具有直接或间接的阻挡放射线辐射的功能，使位于墙体另一面的人或物可免受放射线的辐射。但是吸收高浓度的挥发性碘对人体有害，且该涂料制备成本高，耐高温性能差。
发明内容：
本发明的目的是提供一种耐高温环保防辐射涂料，该涂料涂膜性能好，耐高温、防辐射性能优异，无毒，环保，耐刮擦、耐磨性能好。
本发明的另一个目的是提供该耐高温防辐射环保涂料的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种耐高温防辐射环保涂料，以重量份计，包括以下组分：
石英粉8-15份，
有机聚酯胶黏剂5-10份，
聚乙烯醇3-8份，
麦饭石粉1-3份，
纳米氧化钛2-5份，
二维氮化硼纳米片1.5-2份，
木质素磺酸盐5-8份，
羟乙基纤维素2-6份，
有机硅交联剂0.5-1份，
去离子水10-15份，
其他助剂1-2份。
作为上述技术方案的优选，一种耐高温防辐射环保涂料，以重量份计，包括以下组分：
石英粉9份，
有机聚酯胶黏剂10份，
聚乙烯醇4.5份，
麦饭石粉2份，
纳米氧化钛3份，
二维氮化硼纳米片1.5份，
木质素磺酸盐6份，
羟乙基纤维素6份，
有机硅交联剂0.75份，
去离子水11份，
其他助剂1.5份。
作为上述技术方案的优选，所述石英粉的粒径大小为50-80nm。
作为上述技术方案的优选，所述麦饭石粉的粒径大小为1-2μm。
作为上述技术方案的优选，所述纳米氧化钛的粒径大小为10nm。
作为上述技术方案的优选，所述二维氮化硼纳米片的直径大小为200-300nm，纳米片厚度为10-20nm。
作为上述技术方案的优选，所述有机聚酯胶黏剂是白乳胶或其它聚醋酸乙烯乳液中的一种。
作为上述技术方案的优选，所述其他助剂为防霉剂、消泡剂、增稠剂、润湿剂中的一种或多种混合。
一种耐高温防辐射环保涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将有机聚酯胶黏剂、聚乙烯醇、羟乙基纤维素和去离子水混合搅拌均匀，在5000转/分的状态下，搅拌20-50min，加入木质素磺酸盐，搅拌混合均匀，得到混合分散液A；
(2)将石英粉、麦饭石粉和去离子水混合均匀，滴加有机硅交联剂，边滴加边搅拌，滴加结束后，500W功率下超声1-2h，加入纳米氧化钛、二维氮化硼纳米片，继续超声20-40min，得到混合分散液B；
(3)将上述混合分散液A和混合分散液B混合，加入其他助剂，混合搅拌均匀，得到耐高温防辐射环保涂料。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述有机硅交联剂的滴加速度为1-2ml/min。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明采用石英粉作为矿物原料，加入麦饭石粉，其具有良好的吸附性能，可以作为防辐射粉体的载体，纳米氧化钛、二维氮化硼纳米片具有良好的防辐射性能，其通过有机硅交联剂与有机聚酯胶黏剂良好的相容，得到的涂料稳定性好，涂膜性能优异；
该涂料耐高温、防辐射性能优异，无毒，环保，耐刮擦、耐磨性能好，无毒，具有一定的生物降解性，有利于环境保护，且其制备方法简单，生产成本低。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种耐高温防辐射环保涂料，以重量份计，包括以下组分：
石英粉8份，有机聚酯胶黏剂5份，
聚乙烯醇3份，麦饭石粉1份，
纳米氧化钛2份，二维氮化硼纳米片1.5份，
木质素磺酸盐5份，羟乙基纤维素2份，
有机硅交联剂0.5份，去离子水10份，其他助剂1份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将有机聚酯胶黏剂、聚乙烯醇、羟乙基纤维素和去离子水混合搅拌均匀，在5000转/分的状态下，搅拌20min，加入木质素磺酸盐，搅拌混合均匀，得到混合分散液A；
(2)将石英粉、麦饭石粉和去离子水混合均匀，滴加有机硅交联剂，边滴加边搅拌，滴加结束后，500W功率下超声1h，加入纳米氧化钛、二维氮化硼纳米片，继续超声20min，得到混合分散液B；
(3)将上述混合分散液A和混合分散液B混合，加入其他助剂，混合搅拌均匀，得到耐高温防辐射环保涂料。
实施例2
一种耐高温防辐射环保涂料，以重量份计，包括以下组分：
石英粉15份，有机聚酯胶黏剂10份，
聚乙烯醇8份，麦饭石粉3份，
纳米氧化钛5份，二维氮化硼纳米片2份，
木质素磺酸盐8份，羟乙基纤维素6份，
有机硅交联剂1份，去离子水15份，其他助剂2份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将有机聚酯胶黏剂、聚乙烯醇、羟乙基纤维素和去离子水混合搅拌均匀，在5000转/分的状态下，搅拌50min，加入木质素磺酸盐，搅拌混合均匀，得到混合分散液A；
(2)将石英粉、麦饭石粉和去离子水混合均匀，滴加有机硅交联剂，边滴加边搅拌，滴加结束后，500W功率下超声2h，加入纳米氧化钛、二维氮化硼纳米片，继续超声40min，得到混合分散液B；
(3)将上述混合分散液A和混合分散液B混合，加入其他助剂，混合搅拌均匀，得到耐高温防辐射环保涂料。
实施例3
一种耐高温防辐射环保涂料，以重量份计，包括以下组分：
石英粉9份，有机聚酯胶黏剂10份，
聚乙烯醇4.5份，麦饭石粉2份，
纳米氧化钛3份，二维氮化硼纳米片1.5份，
木质素磺酸盐6份，羟乙基纤维素6份，
有机硅交联剂0.75份，去离子水11份，其他助剂1.5份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将有机聚酯胶黏剂、聚乙烯醇、羟乙基纤维素和去离子水混合搅拌均匀，在5000转/分的状态下，搅拌30min，加入木质素磺酸盐，搅拌混合均匀，得到混合分散液A；
(2)将石英粉、麦饭石粉和去离子水混合均匀，滴加有机硅交联剂，边滴加边搅拌，滴加结束后，500W功率下超声1.2h，加入纳米氧化钛、二维氮化硼纳米片，继续超声25min，得到混合分散液B；
(3)将上述混合分散液A和混合分散液B混合，加入其他助剂，混合搅拌均匀，得到耐高温防辐射环保涂料。
实施例4
一种耐高温防辐射环保涂料，以重量份计，包括以下组分：
石英粉10份，有机聚酯胶黏剂6份，
聚乙烯醇4份，麦饭石粉1.5份，
纳米氧化钛3份，二维氮化硼纳米片1.6份，
木质素磺酸盐6份，羟乙基纤维素3份，
有机硅交联剂0.6份，去离子水11份，其他助剂1.2份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将有机聚酯胶黏剂、聚乙烯醇、羟乙基纤维素和去离子水混合搅拌均匀，在5000转/分的状态下，搅拌30min，加入木质素磺酸盐，搅拌混合均匀，得到混合分散液A；
(2)将石英粉、麦饭石粉和去离子水混合均匀，滴加有机硅交联剂，边滴加边搅拌，滴加结束后，500W功率下超声1.4h，加入纳米氧化钛、二维氮化硼纳米片，继续超声30min，得到混合分散液B；
(3)将上述混合分散液A和混合分散液B混合，加入其他助剂，混合搅拌均匀，得到耐高温防辐射环保涂料。
实施例5
一种耐高温防辐射环保涂料，以重量份计，包括以下组分：
石英粉12份，有机聚酯胶黏剂7份，
聚乙烯醇5份，麦饭石粉2份，
纳米氧化钛4份，二维氮化硼纳米片1.7份，
木质素磺酸盐7份，羟乙基纤维素4份，
有机硅交联剂0.7份，去离子水12份，其他助剂1.4份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将有机聚酯胶黏剂、聚乙烯醇、羟乙基纤维素和去离子水混合搅拌均匀，在5000转/分的状态下，搅拌45min，加入木质素磺酸盐，搅拌混合均匀，得到混合分散液A；
(2)将石英粉、麦饭石粉和去离子水混合均匀，滴加有机硅交联剂，边滴加边搅拌，滴加结束后，500W功率下超声1.6h，加入纳米氧化钛、二维氮化硼纳米片，继续超声35min，得到混合分散液B；
(3)将上述混合分散液A和混合分散液B混合，加入其他助剂，混合搅拌均匀，得到耐高温防辐射环保涂料。
实施例6
一种耐高温防辐射环保涂料，以重量份计，包括以下组分：
石英粉14份，有机聚酯胶黏剂8份，
聚乙烯醇7份，麦饭石粉2.5份，
纳米氧化钛4.5份，二维氮化硼纳米片1.8份，
木质素磺酸盐7份，羟乙基纤维素5份，
有机硅交联剂0.9份，去离子水13份，其他助剂1.8份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将有机聚酯胶黏剂、聚乙烯醇、羟乙基纤维素和去离子水混合搅拌均匀，在5000转/分的状态下，搅拌40min，加入木质素磺酸盐，搅拌混合均匀，得到混合分散液A；
(2)将石英粉、麦饭石粉和去离子水混合均匀，滴加有机硅交联剂，边滴加边搅拌，滴加结束后，500W功率下超声1.8h，加入纳米氧化钛、二维氮化硼纳米片，继续超声30min，得到混合分散液B；
(3)将上述混合分散液A和混合分散液B混合，加入其他助剂，混合搅拌均匀，得到耐高温防辐射环保涂料。

Claims (10)

1.一种耐高温防辐射环保涂料，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
石英粉8-15份，
有机聚酯胶黏剂5-10份，
聚乙烯醇3-8份，
麦饭石粉1-3份，
纳米氧化钛2-5份，
二维氮化硼纳米片1.5-2份，
木质素磺酸盐5-8份，
羟乙基纤维素2-6份，
有机硅交联剂0.5-1份，
去离子水10-15份，
其他助剂1-2份。
2.如权利要求1所述的一种耐高温防辐射环保涂料，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
石英粉9份，
有机聚酯胶黏剂10份，
聚乙烯醇4.5份，
麦饭石粉2份，
纳米氧化钛3份，
二维氮化硼纳米片1.5份，
木质素磺酸盐6份，
羟乙基纤维素6份，
有机硅交联剂0.75份，
去离子水11份，
其他助剂1.5份。
3.如权利要求1所述的一种耐高温防辐射环保涂料，其特征在于，所述石英粉的粒径大小为50-80nm。
4.如权利要求1所述的一种耐高温防辐射环保涂料，其特征在于，所述麦饭石粉的粒径大小为1-2μm。
5.如权利要求1所述的一种耐高温防辐射环保涂料，其特征在于，所述纳米氧化钛的粒径大小为10nm。
6.如权利要求1所述的一种耐高温防辐射环保涂料，其特征在于，所述二维氮化硼纳米片的直径大小为200-300nm，纳米片厚度为10-20nm。
7.如权利要求1所述的一种耐高温防辐射环保涂料，其特征在于，所述有机聚酯胶黏剂是白乳胶或其它聚醋酸乙烯乳液中的一种。
8.如权利要求1所述的一种耐高温防辐射环保涂料，其特征在于，所述其他助剂为防霉剂、消泡剂、增稠剂、润湿剂中的一种或多种混合。
9.如权利要求1至8任一所述的一种耐高温防辐射环保涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将有机聚酯胶黏剂、聚乙烯醇、羟乙基纤维素和去离子水混合搅拌均匀，在5000转/分的状态下，搅拌20-50min，加入木质素磺酸盐，搅拌混合均匀，得到混合分散液A；
(2)将石英粉、麦饭石粉和去离子水混合均匀，滴加有机硅交联剂，边滴加边搅拌，滴加结束后，500W功率下超声1-2h，加入纳米氧化钛、二维氮化硼纳米片，继续超声20-40min，得到混合分散液B；
(3)将上述混合分散液A和混合分散液B混合，加入其他助剂，混合搅拌均匀，得到耐高温防辐射环保涂料。
10.如权利要求9所述的一种耐高温防辐射环保涂料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述有机硅交联剂的滴加速度为1-2ml/min。
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