CN107163657B - 一种防辐射组合物及一种涂料助剂和防辐射涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防辐射组合物，由缩氨基硫脲类化合物和银粉按照以下摩尔比组成：缩氨基硫脲类化合物：0.2～0.8；银粉：1。本发明与现有技术相比具有下列优点：(1)采用合适的原料制备了可用于涂料的高效防辐射组合物，具有优异的电磁屏蔽和吸收性能；(2)制备的涂料助剂稳定性好，可以方便的加入到大部分的市售室内涂料中，达到防护辐射的效果；(3)本发明公开的防辐射涂料具有优异、持久的防辐射效果，能够有效地吸收大理石等室内装修材料或者电子设备发出的辐射，降低环境辐射对人体的影响；(4)本发明公开的涂料组成合理，成本低，各组分之间相容性好、防霉，具有优异的应用价值。本发明还公开了一种涂料助剂和防辐射涂料。

Description

一种防辐射组合物及一种涂料助剂和防辐射涂料
技术领域
本发明涉及功能性涂料领域，特别涉及一种防辐射组合物及一种涂料助剂和防辐射涂料。
背景技术
随着现代科技的高速发展，一种看不见、摸不着的污染源日益受到各界的关注，这就是被人们称为“隐形杀手”的电磁辐射。对于人体这一良导体，电磁波会不可避免地构成一定程度的危害。一般来说，雷达系统、电视和广播发射系统、射频及微波医疗 设备、通信发射站及超高压输电线以及大多数家用电器等都可以产生各种形式、不同频率、不同强度的电磁辐射源。
另一方面，花岗岩、大理石等天然材料也越来越多的应用于室内装饰和装修。花岗岩、大理石等天然材料由于含有微量的放射性同位素元素，也会发出微量的辐射。
现如今，环境辐射污染被公认为是危害生态环境的重要污染源。联合国环境会议也将其列为重要污染防治对象。电磁技术的广泛应用，以及室内装饰和装修对天然材料的追求，人们在享受其所带来的惠益时，也开始注意到其所带来的污染问题。环境辐射污染防治问题也成为了环境法领域重要的难点和热点问题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种防辐射组合物。
本发明的另一个目的是提供一种涂料助剂。
本发明的又一个目的是提供一种防辐射涂料。
根据本发明的一个方面，提供了一种防辐射组合物，由缩氨基硫脲类化合物和银粉按照以下摩尔比组成：
缩氨基硫脲类化合物：0.2～0.8；银粉：1。
在一些实施方式中，银粉的粒径范围为10～100μm，堆积密度为3～8g/cm3。
在一些实施方式中，缩氨基硫脲类化合物为丙酮缩氨基硫脲、苯甲醛缩氨基硫脲、噻吩-N-4 甲基缩氨基硫脲或者 3-醛基水杨酸酯缩氨基硫脲中的一种或者多种的组合物。
在一些实施方式中，3-醛基水杨酸酯缩氨基硫脲为 3-醛基水杨酸甲酯缩氨基硫脲、3-醛基水杨酸乙酯缩氨基硫脲、3-醛基水杨酸正丙酯缩氨基硫脲、3-醛基水杨酸异丙酯缩氨基硫脲、3-醛基水杨酸正丁酯缩氨基硫脲、3-醛基水杨酸异丁酯缩氨基硫脲或者 3-醛基水杨酸叔丁酯缩氨基硫脲。
在一些实施方式中，缩氨基硫脲类化合物为樟脑缩氨基硫脲或者薄荷酮缩氨基硫脲中的一种或者两种的组合物。
根据本发明的另一个方面，提供了一种涂料助剂，由以下重量份数的各组分组成：
组合物 10；
分散剂 0.2～3；
pH调节剂适量；
溶剂 20～100；
其中，组合物为上述防辐射组合物；
分散剂可以采用乙撑基双硬脂酰胺（EBS），用量一般为 0.5%～2%；pH调节剂的加入量为维持该涂料助剂的 pH 为 8～10。
在一些实施方式中，溶剂为乙醇、异丙醇、二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺其中一种与水组成的混合溶液，其中水的占比为 40%～60%；
pH 调节剂为 NaCOOCH3。
根据本发明的又一个方面，提供了一种防辐射涂料，其原料按照重量份配比包括：
聚合物乳液 20～40 份；
功能助剂 11～20 份；
填料 15～35 份；
成膜助剂 0.8～2 份；
消泡剂 0.4～0.8 份；
水 20～35 份，
其中，
功能助剂为上述涂料助剂；
聚合物乳液为水性聚丙烯酸乳液或者水性椰油树脂乳液，水性聚丙烯酸乳液为烯丙乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、醋丙乳液或者硅丙乳液中的一种或者至少两种组成的混合物；
填料为碳酸钙、滑石粉或者高岭土中的至少一种，成膜助剂为醇酯 12，消泡剂为英国布莱克本公司的 CF-246。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
(1)本发明采用合适的原料制备了可用于涂料的高效防辐射组合物，具有优异的电磁屏蔽和吸收性能，
(2)本发明公开的涂料助剂稳定性好，可以方便的加入到大部分的市售室内涂料中，增加涂料的功能性，达到防护辐射的效果；
(3)本发明公开的防辐射涂料具有优异、持久的防辐射效果，能够有效地吸收大理石等室内装修材料或者电子设备发出的辐射，降低环境辐射对人体的影响；
(4)本发明公开的涂料组成合理，成本低，各组分之间相容性好，环保、防霉、阻燃，具有优异的应用价值。
具体实施方式
本发明各个实施例中，所用原料除樟脑缩氨基硫脲和薄荷酮缩氨基硫脲外，均为本领域生产中所常用原料，均可从市场中得到，无任何特殊要求，且对于生产结果不会产生影响；在各工序中用到的设备，均采用当前生产中所用的常规设备，并无特别之处。
实施例 1 樟脑缩氨基硫脲的制备
分别称取樟脑198g和氨基硫脲91g，加入到500mL甲苯中，再加入80g 冰醋酸，搅拌，加热，回流4小时。反应完成后，缓慢降至室温，搅拌结晶。过滤后将晶体用25%的醋酸水溶液洗涤，干燥后，得到195g白色晶体，即为樟脑缩氨基硫脲。
实施例 2 薄荷酮缩氨基硫脲的制备
分别称取薄荷酮200g和氨基硫脲91g，加入到500mL甲苯中，再加入80g 冰醋酸，搅拌，加热，回流4小时。反应完成后，缓慢降至室温，搅拌结晶。过滤后将晶体用25%的醋酸水溶液洗涤，干燥后，得到190g白色晶体，即为薄荷酮缩氨基硫脲。
实施例 3 涂料助剂 1～5 的制备
按照表 1 分别称取各组分，加入匀质机中进行分散匀质2.5～3小时，再加入醋酸钠调节体系pH=8～10，包装备用。
表 1 . 涂料助剂 1～5 的主要组分表
Figure 540646DEST_PATH_IMAGE002
其中，溶剂为二甲基亚砜与水按照 1：1 的体积比组成的混合溶液。
实施例4 涂料 A 的制备
1）、将1.2kg纯丙乳液、2.5kg苯丙乳液和2.6kg水混合；在400rpm～500rpm的转速下，搅拌5～10min，再加入1.44kg涂料助剂1和1kg高岭土、0.8kg碳酸钙，搅拌均匀，使混合物分散至细度150μm以下；
2）、提高搅拌转速至800rpm～1200rpm，控制温度60℃以下，加入0.2kg醇酯12、0.06kgCF-246和0.2kg乙二醇，继续搅拌30min；
3）、过滤后得到10kg涂料 A。
实施例5 涂料 B 的制备
1）、将2kg烯丙乳液、2kg苯丙乳液和0.8kg硅丙乳液和5kg 水混合；在400rpm～500rpm的转速下，搅拌5～10min，再加入1.44kg涂料助剂 2 和0.6kg滑石粉、2kg碳酸钙，搅拌均匀，使混合物分散至细度 150μm 以下；
2）、提高搅拌转速至800rpm～1200rpm，控制温度60℃以下，加入0.12kg醇酯12、0.1kgCF-246和0.32kg乙二醇，继续搅拌30min；
3）、过滤后得到14.38kg涂料 B。
实施例 涂料 C 的制备
1）、将1.2kg烯丙乳液，2.8kg硅丙乳液和0.65kg水混合；在400rpm～500rpm的转速下，搅拌5～10min，再加入2kg涂料助剂4和2.5kg高岭土，搅拌均匀，使混合物分散至细度150μm以下；
2）、提高搅拌转速至800rpm～1200rpm，控制温度60℃以下，加入 2kg醇酯12、0.8kgCF-246和2.2kg乙二醇，继续搅拌30min；
3）、过滤后得到10kg涂料 C。
实施例 7 涂料 D（对照样品）的制备
1）、将1.2kg烯丙乳液，2.8kg硅丙乳液和0.65kg水混合；在400rpm～500rpm的转速下，搅拌5～10min，再加入2kg银粉和2.5kg高岭土，搅拌均匀，使混合物分散至细度150μm以下；
2）、提高搅拌转速至800rpm～1200rpm，控制温度60℃以下，加入2kg醇酯12、0.8kgCF-246和2.2kg乙二醇，继续搅拌30min；
3）、过滤后得到10kg 涂料 C。
一、抗菌性能测试
抗菌性能的测试如下：将菌液(大肠杆菌、黑曲霉菌)均匀涂布于涂有上述涂料的载玻片上，经 1 天、5 天、15 天、30 天、60 天后用棉棒轻沾菌液后置于生理盐水中，振荡，取 0.5ml 于培养皿中，加入培养基，于培养箱中培养 24 小时，取出数菌落数，根据公式计算抗菌率：
抗菌率=(初始菌落数-抗菌后菌落数)／初始菌落数×100％。
抗菌率结果见表2。
表 2 . 涂料的抗菌率
Figure 926628DEST_PATH_IMAGE004
由表 2 中可以看出，缩氨基硫脲类化合物和银粉产生了协同作用，进 而加强了金属银的抗菌功能。通过实验发现，加入涂料助剂的涂料具有优 异、持久的抗霉效果。
二、防辐射性能测试
防辐射性能委托第三方检测机构进行。涂料固化后1小时进行测试，测试方法按照SJ20524-1995 进行。
并采用数字式万用表VCTOR6243（20～2×106欧姆）测定涂层表面电阻值。
防辐射性能结果见表 3。
表 3 . 涂料的防辐射性能数据
涂料组别 50HZ～25.6GHZ吸波效能（dB） 表面电阻率（Ω/cm）
涂料A 1.5～7.5 0.025
涂料B 2～10 0.020
涂料C 3～13 0.01
涂料D 0.2～1 0.075
由表3中可以看出，与单纯地加入银粉相比，加入了缩氨基硫脲类化合物和银粉的防辐射涂料具有更低的表面电阻率和更加优异的防辐射效，从而能够有效地吸收大理石等室内装修材料或者电子设备发出的辐射，降低环境辐射对人体的影响。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种防辐射组合物，其特征在于，由缩氨基硫脲类化合物和银粉按照以下摩尔比组成：
缩氨基硫脲类化合物 0.2~0.8；
银粉 1。
2.根据权利要求1所述的防辐射组合物，其特征在于，所述银粉的粒径范围为10~100μm，堆积密度为3~8g/cm3。
3.根据权利要求1或2所述的防辐射组合物，其特征在于，所述缩氨基硫脲类化合物为丙酮缩氨基硫脲、苯甲醛缩氨基硫脲、噻吩-N-4 甲基缩氨基硫脲或者 3-醛基水杨酸酯缩氨基硫脲中的一种或者多种的组合物。
4.根据权利要求3所述的防辐射组合物，其特征在于，所述 3-醛基水杨酸酯缩氨基硫脲为 3-醛基水杨酸甲酯缩氨基硫脲、3-醛基水杨酸乙酯缩氨基硫脲、3-醛基水杨酸正丙酯缩氨基硫脲、3-醛基水杨酸异丙酯缩氨基硫脲、3-醛基水杨酸正丁酯缩氨基硫脲、3-醛基水杨酸异丁酯缩氨基硫脲或者3-醛基水杨酸叔丁酯缩氨基硫脲。
5.根据权利要求1或2所述的防辐射组合物，其特征在于，所述缩氨基硫脲类化合物为樟脑缩氨基硫脲或者薄荷酮缩氨基硫脲中的一种或者两种的组合物。
6.一种涂料助剂，其特征在于，由以下重量份数的各组分组成：
组合物 10；
分散剂 0.2~3；
pH调节剂 适量；
溶剂 20~100；
其中，所述组合物为权利要求1所述的防辐射组合物；
所述 pH 调节剂的加入量为维持该涂料助剂的 pH 为 8~10。
7.根据权利要求 6 所述的涂料助剂，其特征在于，
所述溶剂为乙醇、异丙醇、二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺其中一种与水组成的混合溶液，其中水的重量占比为 40%~60%；
所述 pH 调节剂为 NaCOOCH3。
8.一种防辐射涂料，其特征在于，其原料按照重量份配比包括：
聚合物乳液 20~40 份；
功能助剂 11~20 份；
填料 15~35 份；
成膜助剂 0.8~2 份；
消泡剂 0.4~0.8 份；
水 20~35 份，
其中，
所述功能助剂为权利要求6或7所述的涂料助剂；
聚合物乳液为水性聚丙烯酸乳液或者水性椰油树脂乳液，所述水性聚丙烯酸乳液为苯丙乳液、纯丙乳液、醋丙乳液或者硅丙乳液中的一种或者至少两种组成的混合物；
所述填料为碳酸钙、滑石粉或者高岭土中的至少一种，所述成膜助剂为醇酯12，所述消泡剂为英国布莱克本公司的CF-246。
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