CN107815229A - 一种内墙用防辐射浆料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内墙用防辐射浆料及制备方法，所述浆料包括如下原料：聚氨酯、酚醛环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯、石墨烯、纳米ATO粉、氮化硼、膨胀珍珠岩、三氧化二铁、二氧化硅、硅藻土、填充剂、分散剂、消泡剂。制备方法包括：首先将聚氨酯、酚醛环氧树脂与石墨烯进行改性反应，然后再与邻苯二甲酸二丁酯混合，最后再与剩余组分进行混合分散均匀，即可。本发明所述浆料不仅具有较好的防辐射效果，且所述浆料涂覆于内墙具有较好的附着性能、较好的防水及力学性能，成本较低，适合推广应用，具有较好的应用价值。

Description

一种内墙用防辐射浆料及制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种内墙用防辐射浆料及制备方法。
背景技术
众所周知，长期或经常处在电磁波辐射环境，会严重损害人的健康。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。
早期，人们防辐射通常采用铅板防护，但是铅质软而有毒，时间长易蠕变，防护施工程序复杂，价格昂贵。一般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，为使墙体挡住射线，通常将其加厚，此法不仅浪费建筑材料，也多占了有效空间。
因此，研究开发一种防辐射效果好，且成本较低的适合推广应用的内墙用浆料具有重要意义，也符合目前市场的需求，具有较好的应用前景。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种内墙用防辐射浆料及制备方法，所述浆料不仅具有较好的防辐射效果，且所述浆料涂覆于内墙具有较好的附着性能、较好的防水及力学性能，成本较低，适合推广应用，具有较好的应用价值。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明涉及一种内墙用防辐射浆料，包括如下重量份的各组分：聚氨酯30~50份、酚醛环氧树脂10~16份、邻苯二甲酸二丁酯1~3份、石墨烯0.2~1.5份、纳米ATO粉2~7份、氮化硼6~10份、膨胀珍珠岩10~15份、三氧化二铁7~12份、二氧化硅5~12份、硅藻土11~17份、填充剂10~16份、分散剂1~5份、消泡剂1~3份。
优选地，所述浆料包括如下重量份的各组分：聚氨酯46份、酚醛环氧树脂14份、邻苯二甲酸二丁酯2.2份、石墨烯0.6份、纳米ATO粉5份、氮化硼8份、膨胀珍珠岩12份、三氧化二铁10份、二氧化硅8份、硅藻土15份、填充剂15份、分散剂4份、消泡剂2.5份。
优选地，所述填充剂为重质碳酸钙、硅灰石粉、硫酸钡、炭黑中的一种或者多种的混合。
优选地，所述分散剂为羟乙基纤维素、木质素磺酸钠、液体石蜡中的任一种。
本发明还涉及一种制备内墙用防辐射浆料的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比称取聚氨酯、酚醛环氧树脂加入反应釜中，加入适量的水，充分混合均匀，升温至70~80℃，向反应釜中加入配比量的石墨烯，搅拌反应2~3h，得到反应产物a1；
（2）向反应产物a1中加入配比量的邻苯二甲酸二丁酯，混合均匀，得到产物a2，备用；
（3）按照配比分别称取纳米ATO粉、氮化硼、膨胀珍珠岩、三氧化二铁、二氧化硅、硅藻土和填充剂置于匀浆机中，加水搅拌均匀，然后置于砂磨机中研磨10~20min，得到浓度为30%~50%的浆料，备用；
（4）向步骤（2）得到的反应产物a2中加入步骤（3）得到的混合物，然后加入配比量的分散剂和消泡剂，混合搅拌均匀，再置于剪切速度为1000~2000转/min的剪切机中剪切分散10~15min，即得所述浆料。
优选地，所述步骤（1）中加入水的量为聚合物质量的8~15倍。
优选地，所述步骤（1）中加入石墨烯的方法为首先将石墨烯与水混合，配置浓度为0.2~0.6g/L的混合液，然后再将混合液加入到反应釜中，即可。
优选地，所述步骤（3）中磨砂机研磨至粒径为0.2~0.6mm。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明所述的内墙用防辐射浆料，具有较好的防辐射效果，不仅能够有效防止外界辐射进入室内，还能有效吸附室内机械、电器等的辐射，为人们的健康生活提供保障；所述浆料涂覆于内墙还具有较好的附着性能、较好的防水及力学性能，且成本较低，适合推广应用；此外，所述浆料中无铅添加，更加安全，具有较好的应用价值。
（2）本发明所述的内墙用防辐射浆料中添加有石墨烯，由于其原子重量大，性质稳定，能起到阻止放射线的作用，再加上纳米ATO粉、三氧化二铁的存在，使得浆料具有优异的防辐射作用，对电磁辐射起到较好的阻挡作用。
（3）本发明所述的内墙用防辐射浆料的制备，首先将石墨烯与石墨烯与酚醛环氧树脂进行改性反应，由于石墨烯具有片层共轭结构，层层叠加形成致密的防腐层，能够有效抑制水对材料的浸润与渗透，从而使得石墨烯改性后的聚合物应用于浆料中能够有效提高浆料的防水性能；此外，由于石墨烯优异的力学性能及化学稳定性，结合环氧树脂的粘结性能，使得浆料具有较好的耐磨、耐刮擦的力学性能、较好的附着性能及化学稳定性。
（4）本发明所述内墙用防辐射浆料的制备工艺简单、条件温和，制备过程无污染物产生，安全环保，适合工业化推广生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，例如Sambrook等分子克隆：实验室手册（New York:Cold Spring Harbor Laboratory Press,1989）中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1：
本发明优选实施例的一种内墙用防辐射浆料及制备方法；
所述内墙用防辐射浆料，由如下重量份的各组分制备而成：
聚氨酯46份、酚醛环氧树脂14份、邻苯二甲酸二丁酯2.2份、石墨烯0.6份、纳米ATO粉5份、氮化硼8份、膨胀珍珠岩12份、三氧化二铁10份、二氧化硅8份、硅藻土15份、填充剂15份、分散剂4份、消泡剂2.5份。
其中，浆料中添加石墨烯，由于其原子重量大，性质稳定，能起到阻止放射线的作用，再加上纳米ATO粉、三氧化二铁的存在，使得浆料具有优异的防辐射作用，对电磁辐射起到较好的阻挡作用。
其中，所述填充剂为重质碳酸钙、硫酸钡的混合，其中，两者的混合质量比为1:2，添加硫酸钡不仅可以起到一定的填充作用，降低成本，还能对射线有一定的吸附、阻挡效果。
其中，所述分散剂为木质素磺酸钠。
本发明制备内墙用防辐射浆料的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比称取聚氨酯、酚醛环氧树脂加入反应釜中，加入适量的水，充分混合均匀，升温至70℃，向反应釜中加入配比量的石墨烯，搅拌反应3h，得到反应产物a1；
（2）向反应产物a1中加入配比量的邻苯二甲酸二丁酯，混合均匀，得到产物a2，备用；
（3）按照配比分别称取纳米ATO粉、氮化硼、膨胀珍珠岩、三氧化二铁、二氧化硅、硅藻土和填充剂置于匀浆机中，加水搅拌均匀，然后置于砂磨机中研磨10~20min，得到浓度为40%的浆料，备用；
（4）向步骤（2）得到的反应产物a2中加入步骤（3）得到的混合物，然后加入配比量的分散剂和消泡剂，混合搅拌均匀，再置于剪切速度为2000转/min的剪切机中剪切分散10min，即得所述浆料。
其中，所述步骤（1）中加入水的量为聚合物质量的12倍。
其中，所述步骤（1）中加入石墨烯的方法为首先将石墨烯与水混合，配置浓度为0.5g/L的混合液，然后再将混合液加入到反应釜中，即可。
其中，所述步骤（3）中磨砂机研磨至粒径为0.4mm。
实施例2：
本发明优选实施例的一种内墙用防辐射浆料及制备方法；
所述内墙用防辐射浆料，由如下重量份的各组分制备而成：
聚氨酯30份、酚醛环氧树脂10份、邻苯二甲酸二丁酯1份、石墨烯0.2份、纳米ATO粉2份、氮化硼6份、膨胀珍珠岩10份、三氧化二铁7份、二氧化硅5份、硅藻土11份、填充剂10份、分散剂1份、消泡剂1份。
其中，浆料中添加石墨烯，由于其原子重量大，性质稳定，能起到阻止放射线的作用，再加上纳米ATO粉、三氧化二铁的存在，使得浆料具有优异的防辐射作用，对电磁辐射起到较好的阻挡作用。
其中，所述填充剂为硅灰石粉、硫酸钡的混合，其中两者的混合质量比为1:2，添加硫酸钡不仅可以起到一定的填充作用，降低成本，还能对射线有一定的吸附、阻挡效果。
其中，所述分散剂为羟乙基纤维素。
本发明制备内墙用防辐射浆料的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比称取聚氨酯、酚醛环氧树脂加入反应釜中，加入适量的水，充分混合均匀，升温至70℃，向反应釜中加入配比量的石墨烯，搅拌反应3h，得到反应产物a1；
（2）向反应产物a1中加入配比量的邻苯二甲酸二丁酯，混合均匀，得到产物a2，备用；
（3）按照配比分别称取纳米ATO粉、氮化硼、膨胀珍珠岩、三氧化二铁、二氧化硅、硅藻土和填充剂置于匀浆机中，加水搅拌均匀，然后置于砂磨机中研磨10min，得到浓度为30%的浆料，备用；
（4）向步骤（2）得到的反应产物a2中加入步骤（3）得到的混合物，然后加入配比量的分散剂和消泡剂，混合搅拌均匀，再置于剪切速度为1000转/min的剪切机中剪切分散15min，即得所述浆料。
其中，所述步骤（1）中加入水的量为聚合物质量的8倍。
其中，所述步骤（1）中加入石墨烯的方法为首先将石墨烯与水混合，配置浓度为0.2g/L的混合液，然后再将混合液加入到反应釜中，即可。
其中，所述步骤（3）中磨砂机研磨至粒径为0.2mm。
实施例3：
本发明优选实施例的一种内墙用防辐射浆料及制备方法；
所述内墙用防辐射浆料，由如下重量份的各组分制备而成：
聚氨酯50份、酚醛环氧树脂16份、邻苯二甲酸二丁酯3份、石墨烯1.5份、纳米ATO粉7份、氮化硼10份、膨胀珍珠岩15份、三氧化二铁12份、二氧化硅12份、硅藻土17份、填充剂16份、分散剂5份、消泡剂3份。
其中，浆料中添加石墨烯，由于其原子重量大，性质稳定，能起到阻止放射线的作用，再加上纳米ATO粉、三氧化二铁的存在，使得浆料具有优异的防辐射作用，对电磁辐射起到较好的阻挡作用。
其中，所述填充剂为硫酸钡、炭黑的混合，其中，两者的混合质量比为1:1，不仅可以起到一定的填充作用，降低成本，还能对射线有一定的吸附、阻挡效果。
其中，所述分散剂为羟乙基纤维素、木质素磺酸钠、液体石蜡中的任一种。
本发明制备内墙用防辐射浆料的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比称取聚氨酯、酚醛环氧树脂加入反应釜中，加入适量的水，充分混合均匀，升温至80℃，向反应釜中加入配比量的石墨烯，搅拌反应2h，得到反应产物a1；
（2）向反应产物a1中加入配比量的邻苯二甲酸二丁酯，混合均匀，得到产物a2，备用；
（3）按照配比分别称取纳米ATO粉、氮化硼、膨胀珍珠岩、三氧化二铁、二氧化硅、硅藻土和填充剂置于匀浆机中，加水搅拌均匀，然后置于砂磨机中研磨20min，得到浓度为50%的浆料，备用；
（4）向步骤（2）得到的反应产物a2中加入步骤（3）得到的混合物，然后加入配比量的分散剂和消泡剂，混合搅拌均匀，再置于剪切速度为2000转/min的剪切机中剪切分散10min，即得所述浆料。
其中，所述步骤（1）中加入水的量为聚合物质量的15倍。
其中，所述步骤（1）中加入石墨烯的方法为首先将石墨烯与水混合，配置浓度为0.6g/L的混合液，然后再将混合液加入到反应釜中，即可。
其中，所述步骤（3）中磨砂机研磨至粒径为0.6mm。
综上所述，具有较好的防辐射效果，不仅能够有效防止外界辐射进入室内，还能有效吸附室内机械、电器等的辐射，为人们的健康生活提供保障；所述浆料涂覆于内墙还具有较好的附着性能、较好的防水及力学性能，且成本较低，适合推广应用；此外，所述浆料中无铅添加，更加安全，具有较好的应用价值。本发明所述浆料制备工艺简单、条件温和，制备过程无污染物产生，安全环保，适合工业化推广生产。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种内墙用防辐射浆料，其特征在于，包括如下重量份的各组分：聚氨酯30~50份、酚醛环氧树脂10~16份、邻苯二甲酸二丁酯1~3份、石墨烯0.2~1.5份、纳米ATO粉2~7份、氮化硼6~10份、膨胀珍珠岩10~15份、三氧化二铁7~12份、二氧化硅5~12份、硅藻土11~17份、填充剂10~16份、分散剂1~5份、消泡剂1~3份。
2.根据权利要求1所述的内墙用防辐射浆料，其特征在于，所述浆料包括如下重量份的各组分：聚氨酯46份、酚醛环氧树脂14份、邻苯二甲酸二丁酯2.2份、石墨烯0.6份、纳米ATO粉5份、氮化硼8份、膨胀珍珠岩12份、三氧化二铁10份、二氧化硅8份、硅藻土15份、填充剂15份、分散剂4份、消泡剂2.5份。
3.根据权利要求1所述的内墙用防辐射浆料，其特征在于，所述填充剂为重质碳酸钙、硅灰石粉、硫酸钡、炭黑中的一种或者多种的混合。
4.根据权利要求1所述的内墙用防辐射浆料，其特征在于，所述分散剂为羟乙基纤维素、木质素磺酸钠、液体石蜡中的任一种。
5.一种制备如权利要求1~4任一项所述的内墙用防辐射浆料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按照配比称取聚氨酯、酚醛环氧树脂加入反应釜中，加入适量的水，充分混合均匀，升温至70~80℃，向反应釜中加入配比量的石墨烯，搅拌反应2~3h，得到反应产物a1；
（2）向反应产物a1中加入配比量的邻苯二甲酸二丁酯，混合均匀，得到产物a2，备用；
（3）按照配比分别称取纳米ATO粉、氮化硼、膨胀珍珠岩、三氧化二铁、二氧化硅、硅藻土和填充剂置于匀浆机中，加水搅拌均匀，然后置于砂磨机中研磨10~20min，得到浓度为30%~50%的浆料，备用；
（4）向步骤（2）得到的反应产物a2中加入步骤（3）得到的混合物，然后加入配比量的分散剂和消泡剂，混合搅拌均匀，再置于剪切速度为1000~2000转/min的剪切机中剪切分散10~15min，即得所述浆料。
6.根据权利要求5所述的内墙用防辐射浆料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中加入水的量为聚合物质量的8~15倍。
7.根据权利要求5所述的内墙用防辐射浆料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中加入石墨烯的方法为首先将石墨烯与水混合，配置浓度为0.2~0.6g/L的混合液，然后再将混合液加入到反应釜中，即可。
8.根据权利要求5所述的内墙用防辐射浆料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中磨砂机研磨至粒径为0.2~0.6mm。
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