專利名稱：一種防電磁輻射水性石墨涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防電磁輻射水性石墨涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
在正常情況下，地球的電磁場(chǎng)對(duì)人體是無(wú)害的，但當(dāng)人體吸收了較高強(qiáng)度的電磁輻射之后，對(duì)身體將有不同程度的傷害。根據(jù)調(diào)查，長(zhǎng)期生活在存在高頻電磁輻射的環(huán)境中，會(huì)對(duì)人的神經(jīng)系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等造成不良影響，嚴(yán)重危害身體健康。高強(qiáng)度電磁輻射可以使人眼晶狀體蛋白質(zhì)凝固，更嚴(yán)重的可形成白內(nèi)障，還可傷害角膜、虹膜、前房，導(dǎo)致視力減退，甚至完全喪失；長(zhǎng)期遭受高強(qiáng)度的微波輻射，會(huì)引起植物性神經(jīng)平衡失調(diào)，并會(huì)導(dǎo)致頭昏、頭痛、失眠、乏力、煩躁、記憶力減退等一系列中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀；高強(qiáng)度微波輻射若照在人體睪丸的部位時(shí)，能抑制精子生長(zhǎng)，影響生育，高強(qiáng)度的電磁輻射還可導(dǎo)致懷孕的婦女流產(chǎn)；高強(qiáng)度微波輻射最初使心跳加快，隨之又變慢，最后停止跳動(dòng)，還可使心肌纖維間充血并呈透明狀，并導(dǎo)致其周?chē)芡ㄍ感栽黾樱婚L(zhǎng)期受高強(qiáng)度電磁輻射能使人的胃、腸粘膜充血、糜爛，甚至形成潰瘍；電磁輻射可引起骨組織充血，從而破壞骨髓，還可使內(nèi)臟器官血管擴(kuò)張，組織充血，甚至壞死。因此有科學(xué)家基于上述兩點(diǎn)，稱電磁輻射是人類無(wú)形的殺手。
到目前為止，關(guān)于電磁輻射對(duì)人體危害的研究時(shí)間較長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)外多數(shù)學(xué)者帶有共識(shí)性的觀點(diǎn)認(rèn)·為，電磁輻射對(duì)人體具有潛在危險(xiǎn)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)電磁輻射危害的相關(guān)報(bào)道不勝枚舉，具體危害主要有以下六個(gè)方面(I)兒童患白血病的原因之一；(2)能夠誘發(fā)癌癥并加速人體的癌細(xì)胞增殖；(3)影響人們的生殖系統(tǒng)；(4)可以導(dǎo)致兒童智力殘缺；(5)影響人們的心血管系統(tǒng)；(6)對(duì)人們的視覺(jué)系統(tǒng)有不良影響。
目前防電磁輻射涂料大多是金屬系摻雜導(dǎo)電涂料，銀系導(dǎo)電涂料是最早開(kāi)發(fā)的品種之一，早在20世紀(jì)60年代，美國(guó)軍方就將它作為電磁屏蔽材料。銀的導(dǎo)電性最好，且化學(xué)穩(wěn)定性好，不易被氧化，防腐蝕性強(qiáng)，屏蔽效果極佳。但銀存在價(jià)格昂貴，配膠后易沉淀， 有“遷移”現(xiàn)象的缺陷。銅系防輻射涂料價(jià)格較銀低，屏蔽效果也較好，但其容易被氧化，屏蔽性能很容易損失，所以應(yīng)用受到很大的限制。鎳系導(dǎo)電涂料是20世紀(jì)70年代由美國(guó)首次開(kāi)發(fā)的，起初是一種軍用涂料。鎳系涂料價(jià)格適中，吸收和散射能力強(qiáng)，具有優(yōu)銅良的抗氧化性、抗化學(xué)腐蝕性等，同時(shí)因具有鐵磁性而具有有效的抗電磁干擾的屏蔽效能，但其在低頻區(qū)屏蔽效果不好，所以使用范圍也有限。
相比之下，碳系導(dǎo)電涂料主要是應(yīng)用在防靜電方面，也有一些防電磁輻射涂料，主要是摻雜氧化鋅晶須、納米金屬鎳粉、納米碳化硅，還有人做了摻雜鐵50% - 60%、鋅13 -18%、鈷 13 — 18%、鎘 3-4. 5%、銅 1.5 — 3%、鎂 1.5 — 3%、鉻 1.2 — 2. 5%、鋰 O. 9 — 2% 制成能吸收500-5600MHZ的頻段電磁輻射波的防電磁輻射涂料。目前，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有通過(guò)摻雜改性后的石墨做防電磁輻射涂料的應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種防電磁輻射能力強(qiáng)、制備方法簡(jiǎn)單的防電磁輻射水性石墨涂料及其制備方法。
本發(fā)明的防電磁輻射水性石墨涂料，由包括以下重量份數(shù)的原料制成外墻涂料 100，石墨45，偶聯(lián)劑2. 57，碘2. 57，水50。
本發(fā)明的防電磁輻射水性石墨涂料的制備方法，包括以下步驟1)將石墨放在馬弗爐中高溫處理一小時(shí)，取出冷卻待用；2)將經(jīng)過(guò)步驟I)處理的石墨45份分散在含碘2.57份的乙醇溶液中，充分?jǐn)嚢杈鶆颍?)將經(jīng)過(guò)步驟2)攪拌均勻的混合物放于超聲機(jī)內(nèi)，超聲30分鐘，使石墨和碘更好的接觸，最大限度的提聞石墨的導(dǎo)電能力；4)取出經(jīng)過(guò)步驟3)處理后的混合物，繼續(xù)攪拌，攪拌均勻后加入偶聯(lián)劑2.57份，然后繼續(xù)攪拌，使石墨表面形成一層隔離層，從而能更好地分散石墨，使石墨在后續(xù)操作中不會(huì)發(fā)生團(tuán)聚；5)將經(jīng)過(guò)步驟4)預(yù)制好的石墨放于室內(nèi)自然干燥，研磨粉碎后待用；6)將水50份加入到經(jīng)過(guò)步驟5)處理好的石墨中，攪拌后一起加入到外墻涂料100份中，繼續(xù)攪拌均勻，直到外墻涂料攪拌的顏色均一，此時(shí)外墻涂料為均勻的灰黑色。
在上述的防電磁輻射水性石墨涂料的制備方法中，在步驟2)中所述碘在乙醇溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明的防 電磁輻射水性石墨涂料對(duì)電磁輻射有很好的屏蔽效果，對(duì)頻率在I MHfl. 5GHz的電磁波的衰減可達(dá)到25dB以上。推廣使用能極大凈化我們的生活環(huán)境，可以有效地治理電磁環(huán)境污染和干擾，為人類創(chuàng)造一個(gè)舒適、健康、安全的電磁生態(tài)環(huán)境。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述的防電磁輻射水性石墨涂料的制備方法中測(cè)試涂料導(dǎo)電性能的試樣結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例所述的防電磁輻射水性石墨涂料的制備方法中測(cè)試防電磁輻射涂料屏蔽電磁福射的試樣結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例所述的防電磁輻射水性石墨涂料的制備方法中防電磁輻射測(cè)試效果圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例所述的防電磁輻射水性石墨涂料的制備方法中改性后的涂料和普通涂料水煮耐候性效果的比對(duì)圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
一種防電磁輻射水性石墨涂料，由包括以下重量(千克)的原料制成外墻涂料 100，石墨45，偶聯(lián)劑2. 57，碘2. 57，水50。
本發(fā)明的防電磁輻射水性石墨涂料的制備方法，包括以下步驟I)將石墨放在馬弗爐中高溫處理一小時(shí)，取出冷卻待用；2)將經(jīng)過(guò)步驟I)處理的石墨45千克分散在含碘2.57千克的乙醇溶液中，充分?jǐn)嚢杈鶆颍?)將經(jīng)過(guò)步驟2)攪拌均勻的混合物放于超聲機(jī)內(nèi)，超聲30分鐘，使石墨和碘更好地接觸，最大限度地提高了石墨的導(dǎo)電能力；4)取出經(jīng)過(guò)步驟3)處理后的混合物，繼續(xù)攪拌，攪拌均勻后加入偶聯(lián)劑2.57千克，然后繼續(xù)攪拌，使石墨表面形成一層隔離層，從而能更好的分散石墨，使石墨在后續(xù)操作中不會(huì)發(fā)生團(tuán)聚；5)將經(jīng)過(guò)步驟4)預(yù)制好的石墨放于室內(nèi)自然干燥，研磨粉碎后待用；6)將水50千克加入到經(jīng)過(guò)步驟5)處理好的石墨中，攪拌后一起加入到外墻涂料100 千克中，繼續(xù)攪拌均勻，直到外墻涂料攪拌的顏色均一，此時(shí)外墻涂料為均勻的灰黑色。
在上述的防電磁輻射水性石墨涂料的制備方法中，在步驟2)中所述碘在乙醇溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。
試驗(yàn)取通過(guò)本發(fā)明制備的外墻涂料，攪拌均勻后，采用稱重法涂刷，即將一定質(zhì)量的上述外墻涂料混合物用滴管滴到事先用乙醇清洗干凈的25mm X 75mm的玻璃片上(如圖1所示)，再涂抹均勻，每組做三塊平行試樣，算出電阻的平均值(這樣做有利于控制各個(gè)樣的厚度盡可能的一致，電阻值較接近，不至于有太大的偏差導(dǎo)致沒(méi)有可比性)；將涂抹好的試樣放于室溫下干燥，待試樣表干后放于電熱恒溫烘箱中6(T70°C 之間烘I小時(shí)，取出后室溫自然冷卻；試樣自然冷卻后用歐姆表測(cè)量其電阻值，先用2號(hào)砂紙打磨測(cè)量的兩邊，再用6號(hào)砂紙對(duì)試樣打磨，這樣做的目的是盡可能地使被測(cè)量的兩邊表面平整(式樣尺寸如圖2所示)，使得測(cè)試結(jié)果更加準(zhǔn)確。再用兩個(gè)寬為25mm的銅質(zhì)表面度鎳夾子夾住打磨好的兩邊即可進(jìn)行電阻值測(cè)量。屏蔽性能測(cè)試在南昌大學(xué) 完成，采用 Gff INSTEK GSP-827頻譜分析儀和DN1015A型同軸平面夾(由東南大學(xué)電磁兼容研究室研制)裝置。通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)，測(cè)得改性后的涂料，其體積電阻率達(dá)到O. 04Ω. cm，表面電阻率達(dá)到O. 5 Ω/cm，頻率在I MHz 1. 5GHz的電磁波的衰減可達(dá)到25dB以上，其防電磁輻射效果如圖3所示。
耐候性效果將兩塊制好的樣品(一塊改性外墻涂料，另一塊是普通外墻涂料)放在80°C恒溫水浴中浸泡24小時(shí)，取出后晾干，比較未改性的和改性后的樣品形貌的變化以及電阻值的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，普通外墻涂料未經(jīng)改性的，從水中取出后表面很軟，強(qiáng)度很差， 有掉皮現(xiàn)象，耐候性效果的比對(duì)如圖4所示，左圖為改性后的外墻涂料制成的試樣，右圖為普通外墻涂料制得的試樣，從圖可以看出，改性后的外墻涂料耐候性明顯優(yōu)于普通外墻涂料。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種防電磁輻射水性石墨涂料，其特征在于，由包括以下重量份數(shù)的原料制成夕卜墻涂料100，石墨45，偶聯(lián)劑2. 57，碘2. 57，水50。
2.一種防電磁輻射水性石墨涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 1)將石墨放在馬弗爐中高溫處理一小時(shí)，取出冷卻待用； 2)將經(jīng)過(guò)步驟I)處理的石墨45份分散在含碘2.57份的乙醇溶液中，充分?jǐn)嚢杈鶆颍? 3)將經(jīng)過(guò)步驟2)攪拌均勻的混合物放于超聲機(jī)內(nèi)，超聲30分鐘，使石墨和碘更好的接觸，最大限度的提聞石墨的導(dǎo)電能力； 4)取出經(jīng)過(guò)步驟3)處理后的混合物，繼續(xù)攪拌，攪拌均勻后加入偶聯(lián)劑2.57份，然后繼續(xù)攪拌，使石墨表面形成一層隔離層，從而能更好的分散石墨，使石墨在后續(xù)操作中不會(huì)發(fā)生團(tuán)聚； 5)將經(jīng)過(guò)步驟4)預(yù)制好的石墨放于室內(nèi)自然干燥，研磨粉碎后待用； 6)將水50份加入到經(jīng)過(guò)步驟5)處理好的石墨中，攪拌后一起加入到外墻涂料100份中，繼續(xù)攪拌均勻，直到外墻涂料攪拌的顏色均一，此時(shí)外墻涂料為均勻的灰黑色。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防電磁輻射水性石墨涂料的制備方法中，其特征在于，在步驟2)中所述碘在乙醇溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防電磁輻射水性石墨涂料及其制備方法，所述涂料由包括以下重量份數(shù)的原料制成外墻涂料100，石墨45，偶聯(lián)劑2.57，碘2.57，水50。本發(fā)明的防電磁輻射水性石墨涂料對(duì)電磁輻射有很好的屏蔽效果，對(duì)頻率在1MHz~1.5GHz的電磁波的衰減可達(dá)到25dB以上。推廣使用能極大凈化我們的生活環(huán)境，可以有效地治理電磁環(huán)境污染和干擾，為人類創(chuàng)造一個(gè)舒適、健康、安全的電磁生態(tài)環(huán)境。
文檔編號(hào)C09D7/12GK103013218SQ201110279778
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者汪衛(wèi)東, 徐青, 周雙喜, 欒琪 申請(qǐng)人:江西省電力公司培訓(xùn)中心