CN110669398A - 一种防辐射的水性氨基烤漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防辐射的水性氨基烤漆及其制备方法，属于涂料技术领域，该涂料包括水性丙烯酸乳液30‑50份、二丙二醇甲醚3‑5份、二甲基乙醇胺0.5‑1.0份、氨基树脂5‑8份、分散剂1‑2份、导电石墨粉10‑20份、磁性纳米氧化铁10‑20份、水性色浆4‑8份、附着力促进剂1‑2份、去离子水5‑15份、消泡剂0.1‑0.2份、润湿流平剂0.1‑0.3份、增稠剂0.2‑0.6份；本发明以导电石墨粉和磁性纳米氧化铁为主要防辐射材料，将该防辐射材料添加到水性丙烯酸乳液和氨基树脂中，并通过各组分的协调作用，均匀分散防辐射材料形成导电膜，利用导电膜中电荷移动实现防辐射效果。

Description

一种防辐射的水性氨基烤漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，特别是涉及一种防辐射的水性氨基烤漆及其制备方法。

背景技术

随着电气化和电子化时代的到来，我们的生活和工作空间被形形色色的电子或电气设备包围，这些设备在使用过程中会产生电磁辐射。电磁辐射对人体健康会造成影响，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。因此，防辐射已经成为现代人不可忽视的生活内容。电磁辐射的强度过高，可能会诱发心血管疾病和精神问题，尤其对于孕妇和儿童的生理健康会产生影响。

目前减少电磁辐射的一般方法有镀覆金属层，这种方式施工困难，能耗较大，附着力弱，抗冲击强度较低；还有使用防电磁辐射贴膜，但这种方式不适用于表面形状不规则的设备器械，具有时间久了易脱落，不易粘附，防辐射性能不够等缺陷。用涂料进行喷涂施工，施工简单，粘附力强，适用范围广。

传统防辐射涂料为溶剂型涂料，含有大量有机溶剂，污染环境，也给人带来健康危害，且往往添加了铅、铬等重金属，毒性较大。近年来，社会对环保的要求越来越高，发展环保的涂料已经成为人们的共识。因此，提供一种安全环保的防辐射涂料意义重大。

发明内容

本发明的目的是提供一种防辐射的水性氨基烤漆及其制备方法，以解决上述现有技术存在的问题，该水性氨基烤漆安全环保，不含重金属，有机挥发物含量低，有良好防辐射功效。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种防辐射的水性氨基烤漆，以质量份计，包括以下组分：

水性丙烯酸乳液30-50份、二丙二醇甲醚3-5份、二甲基乙醇胺0.5-1.0份、氨基树脂5-8份、分散剂1-2份、导电石墨粉10-20份、磁性纳米氧化铁10-20份、水性色浆4-8份、附着力促进剂1-2份、去离子水5-15份、消泡剂0.1-0.2份、润湿流平剂0.1-0.3份、增稠剂0.2-0.6份。

进一步地，所述水性丙烯酸乳液为水性丙烯酸多元醇分散体，其光泽度高，对金属底材附着力高、硬度高，VOC含量极低，曝晒于高温下有很高的白度保持力。

进一步地，所述氨基树脂为高醚化度的甲醇醚化氨基树脂，其属于高醚化度，高活性的氨基树脂，其反应速度快，耐化学性好，储存稳定性好，可在110℃反应。

进一步地，所述导电石墨粉为微小鳞片状的高纯度无机导电石墨粉，是一种高导电性材料；石墨是一种典型的碳系吸波材料，具有较好的电磁波吸收能力和较高的导电性,它还具有耐腐蚀、耐磨、耐高温、强度高、质轻等特点；本发明利用其高导电性,提高涂料的抗静电性和防电磁波辐射性。

所述磁性纳米氧化铁是一种纳米级的四氧化三铁，其矫顽力高，饱和磁化强度大，信噪比高，可吸收泄漏的电磁辐射，能达到消除电磁干扰的目的；根据电磁波在介质中从低磁导向高磁导方向传播的规律，利用高磁导率铁氧体引导电磁波，通过共振，大量吸收电磁波的辐射能量，再通过耦合把电磁波的能量转变成热能。磁性纳米氧化铁添加在涂料中，有较好的防辐射作用。

导电石墨粉和磁性纳米氧化铁对x射线、γ射线以及中子射线等均具有良好的屏蔽效果，且磁性纳米氧化铁能对电磁波产生反射、吸收和抵消等作用，从而起到减少电磁波辐射的作用。同时，磁性纳米氧化铁具有较小的长径比，能补充导电石墨粉的缺陷和孔隙，形成导电通路，从而两者起到协同作用，提高漆膜的电磁屏蔽作用。

进一步地，所述附着力促进剂为环氧磷酸酯改性丙烯酸共聚物，对难附着的非铁金属表面如铝合金、锌、铜、不锈钢、电镀面等有优异的附着效果，同时还可增进漆膜的柔韧性及耐水性，且不影响漆膜的硬度。

进一步地，所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚合物类消泡剂；所述润湿流平剂为聚醚硅氧烷共聚物类润湿流平剂。

进一步地，所述增稠剂为强假塑性聚氨酯增稠剂。

本发明还提供一种上述的防辐射的水性氨基烤漆的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照所述原料配比，将水性丙烯酸乳液投入容器中，以400-600r/min的转速进行分散搅拌，搅拌过程中依次加入二丙二醇甲醚、二甲基乙醇胺、氨基树脂、分散剂，每种组分加入后间隔2-3min，加入完毕后，继续搅拌10min，然后调整转速至800-1200r/min，依次加入导电石墨粉，磁性纳米氧化铁和水性色浆，持续搅拌15-20min；

(2)600-800r/min的速度搅拌条件下，依次加入附着力促进剂、去离子水、消泡剂、润湿流平剂，最后添加增稠剂，继续搅拌10-15min，停机检测粘度至86-88KU即可(25±1℃)(KU粘度计)，进行过滤包装。

本发明公开了以下技术效果：

1、涂膜对电磁波有较好的吸收能力，可防电磁波辐射，防止产生静电，涂装在电器件外壳可明显降低电器件造成的辐射。

2、涂膜具有一定的导电性，可以消除使用过程中产生的静电，也是一种防静电涂料。

3、漆膜综合性能优异，漆膜附着力、硬度、耐水性、耐盐雾性均有优势。

4、漆的VOC含量低，不含重金属，对环境友好。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

本发明中所述的“份”如无特别说明，均按质量份计。

在本发明实施例中，所述水性丙烯酸乳液为科思创(原拜耳)水性树脂BayhydrolA2227/1；所述氨基树脂为英力士集团控股有限公司Maprenal MF 920W；所述导电石墨粉购自青岛铭源丰岳新材料有限公司；所述磁性纳米氧化铁购自灵寿县国明矿产品加工厂；所述附着力促进剂为深圳市华南伊斯曼科技有限公司的3803附着力促进剂；所述分散剂为BYK-190；所述消泡剂为Tego-902W；所述润湿流平剂为Tego-270；所述增稠剂为Borchi Gel0620。

实施例

配方：

如表1所示。

制备方法：

(1)按照所述原料配比，将水性丙烯酸乳液投入容器中，以500r/min的转速进行分散搅拌，搅拌过程中依次加入二丙二醇甲醚、二甲基乙醇胺、氨基树脂、分散剂，每种组分加入后间隔3min，加入完毕后，继续搅拌10min，然后调整转速至1000r/min，依次加入导电石墨粉，磁性纳米氧化铁和水性色浆，持续搅拌18min；

(2)700r/min的速度搅拌条件下，依次加入附着力促进剂、去离子水、消泡剂、润湿流平剂，最后添加增稠剂，继续搅拌13min，停机检测粘度至87KU即可(25±1℃)(KU粘度计)，进行过滤包装。

表1

原料(kg)	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						水性丙烯酸乳液	50	40	30	35	45
二丙二醇甲醚	5	4	3	4	3
						二甲基乙醇胺	0.8	0.6	0.5	1.0	0.7
氨基树脂	8	6.5	5	7	6
						分散剂	1	1.5	2	1.5	2
导电石墨粉	10	15	20	18	13
						磁性纳米氧化铁	10	15	20	12	17
水性色浆	4	6	6	8	5
						附着力促进剂	1	2	2	1.5	1
去离子水	9.5	8.7	10.8	5	15
						消泡剂	0.1	0.1	0.1	0.2	0.2
润湿流平剂	0.2	0.2	0.3	0.1	0.1
						增稠剂	0.4	0.4	0.3	0.6	0.2

对比例1

与实施例1的不同之处在于，用等量的水性丙烯酸乳液替代氨基树脂。

对比例2

与实施例1的不同之处在于，用等量的氨基树脂替代水性丙烯酸乳液。

对比例3

与实施例1的不同之处在于，用等量的导电石墨粉替代磁性纳米氧化铁。

对比例4

与实施例1的不同之处在于，用等量的磁性纳米氧化铁替代导电石墨粉。

对比例5

与实施例1的不同之处在于，用等量的水性丙烯酸乳液替代附着力促进剂。

对上述实施例1-5及对比例1-5的防辐射的水性氨基烤漆进行基础性能测试，结果如表2所示。

表2

检测标准：

表干速度-GB/T 1728—89(乙法)；

附着力/级-GB/T 9286；

耐碱性-GB/T 9265；

耐水性-GB/T 1733；

对上述实施例1-5及对比例1-5的防辐射的水性氨基烤漆进行防辐射性能测试，按MIL-STD-285:1956《用于电子试验的电磁屏蔽环境衰减方法》的相关规定，在按照该标准建造的吸波暗室进行，需要信号源，频谱仪，发射接收天线等设备，通过模拟法试验采用中波、短波、超短波、微波对本种防辐射乳胶漆进行测试，结果如表3所示。

表3

由上表可以看出，本发明所述的防辐射的水性氨基烤漆在基础性能和防辐射性能上均明显优于对比例。本发明以导电石墨粉和磁性纳米氧化铁为主要防辐射材料，将该防辐射材料添加到水性丙烯酸乳液和氨基树脂中，并通过各组分的协调作用，均匀分散防辐射材料形成导电膜，利用导电膜中电荷移动实现防辐射效果，在单独使用的对比例3-4中，其防辐射性能很差。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种防辐射的水性氨基烤漆，其特征在于，以质量份计，包括以下组分：

水性丙烯酸乳液30-50份、二丙二醇甲醚3-5份、二甲基乙醇胺0.5-1.0份、氨基树脂5-8份、分散剂1-2份、导电石墨粉10-20份、磁性纳米氧化铁10-20份、水性色浆4-8份、附着力促进剂1-2份、去离子水5-15份、消泡剂0.1-0.2份、润湿流平剂0.1-0.3份、增稠剂0.2-0.6份。

2.根据权利要求1所述的一种防辐射的水性氨基烤漆，其特征在于，所述水性丙烯酸乳液为水性丙烯酸多元醇分散体。

3.根据权利要求1所述的一种防辐射的水性氨基烤漆，其特征在于，所述氨基树脂为高醚化度的甲醇醚化氨基树脂。

4.根据权利要求1所述的一种防辐射的水性氨基烤漆，其特征在于，所述导电石墨粉为微小鳞片状的高纯度无机导电石墨粉。

5.根据权利要求1所述的一种防辐射的水性氨基烤漆，其特征在于，所述附着力促进剂为环氧磷酸酯改性丙烯酸共聚物。

6.根据权利要求1所述的一种防辐射的水性氨基烤漆，其特征在于，所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚合物类消泡剂；所述润湿流平剂为聚醚硅氧烷共聚物类润湿流平剂。

7.根据权利要求1所述的一种防辐射的水性氨基烤漆，其特征在于，所述增稠剂为强假塑性聚氨酯增稠剂。

8.一种权利要求1-7任一项所述的防辐射的水性氨基烤漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按照所述原料配比，将水性丙烯酸乳液投入容器中，以400-600r/min的转速进行分散搅拌，搅拌过程中依次加入二丙二醇甲醚、二甲基乙醇胺、氨基树脂、分散剂，每种组分加入后间隔2-3min，加入完毕后，继续搅拌10min，然后调整转速至800-1200r/min，依次加入导电石墨粉，磁性纳米氧化铁和水性色浆，持续搅拌15-20min；

(2)600-800r/min的速度搅拌条件下，依次加入附着力促进剂、去离子水、消泡剂、润湿流平剂，最后添加增稠剂，继续搅拌10-15min，停机检测粘度至86-88KU即可(25±1℃)(KU粘度计)，进行过滤包装。