本发明专利技术涉及建筑涂料领域，提供一种基于石墨烯的水性导电型电磁屏蔽建筑涂料，解决现有技术的涂料在100KHz～1GHz频段电磁波屏蔽性能差、有效期短、对基材的附着力差、耐冷热循环性不好的缺陷，包括以下重量份的各原料：防冻剂1～3份、中和剂0.1～0.2份、润湿剂0.1～0.3份、分散剂0.1～1份、消泡剂0.1～0.5份、石墨烯1～5份、碳酸钙35～50份、罐内防腐剂0.1～0.3份、干膜防霉抗藻剂0.1～0.3份、成膜助剂1～3份、增稠剂1～2份、乳液15～25份、去离子水余量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑涂料领域，尤其涉及一种基于石墨烯的水性导电型电磁屏蔽建筑涂料及其生产方法。
技术介绍
随着现代科技的飞速发展，各种各样的电子设备及家用电器的使用越来越多，这些设备及电器都会产生程度不同的电磁辐射。电磁辐射不仅造成辐射源之间的相互干扰，而且污染人类生存的空间。2006年3月1日开始实施的<<住宅建筑规范>>编制组在所写的要点说明中明确指出：“电磁污染已被公认为是大气污染、水质污染、噪声污染之后的第四大公害。联合国人类环境大会已将电磁辐射列为必须控制的主要污染物之一。他无色无味，无形，可以穿透包括人体在内的多种物质，人体如果长期暴露在超过安全辐射剂量下，细胞会被大面积杀伤或杀死，并产生多种疾病。”另外，电磁辐射还会导致电磁波泄露，威胁到信息安全保障。建筑是人类生存生活的主要场所，在建筑围护结构上采用电磁屏蔽材料，将建筑物做成电磁封闭型结构，使之既能阻止内部电磁源向外传播，又可防止外界的电磁波进入建筑内部，是抑制电磁泄露与干扰，减少辐射危害的有效办法。电磁屏蔽材料按成型工艺和承载能力，可分为结构型和涂层型电磁屏蔽材料。涂层型电磁屏蔽材料又称导电型电磁屏蔽涂料，以其选材广泛、施工方便灵活、实用性强及性价比高等特点而被广泛应用于各种电子设备和系统的电磁辐射防护。不过传统的溶剂型涂料中的有机溶剂含量超过40％以上，涂料在使用过程中会挥发出大量的有机化合物(VOC)，对环境和人们的身心健康造成有害影响。而水性涂料以水为溶剂，安全环保，因此水性电磁屏蔽建筑涂料的开发日益受到了人们的重视。<br>填料是涂料电磁屏蔽性能的决定性因素。目前导电型电磁屏蔽涂料按填料的种类可分为金属系、碳系涂料以及复合导电涂料等系列。金属系导电涂料是最早开发的涂料之一，金属系导电性良好，但价格高，密度大，在水性体系中不仅存在易沉降而使用不便，且在服役期间容易氧化导致涂层导电性能下降甚至失去导电性能的缺点。碳系填料由于密度小、耐腐蚀和导电性能稳定等优点，是重要的导电填料，炭黑和石墨是常用的碳系导电填料。石墨烯是迄今为止发现的最薄的二维材料，是由碳六元环组成的二维周期性结构，在物理、化学等方面具有独特的、优异的性能，例如：优异的电导率、较高的比表面积、较高的抗拉强度、较高的光透过率、较高的稳定性等。近年来，石墨烯作为新型导电填料的研究在发达国家取得了令人瞩目的成果。在研究与开发电磁波屏蔽涂料方面，国内外差距很大。发达国家电磁屏蔽材料的研究与开发很早，理论和技术均比较成熟，己经形成生产各种类别和系列规格的屏蔽涂料产业，高端产品基本被几个发达国家垄断的局面。例如美国军方早在六十年代就将银系导电涂料用作电磁屏蔽材料使用，美国CHOMERICS公司开发的电磁屏蔽涂料，在30MHz～1GHz频段，电磁波屏蔽效能达到60～100dB，在全球广泛应用；国内电磁屏蔽涂料的研究起步很晚，九十年代初“海湾战争”的爆发才引起国家安全部门和军方对屏蔽材料的重视，陆续制定了相关标准及EMC规范，并启动“八五”计划。已有包括四川大学在内的多家单位展开研究，并取得了一定的进展。然而，我国在电磁屏蔽涂料领域仍较为落后，研究大于1GHz以上的微波隐身材料的单位较多，而开展频率在10KHz～1GHz范围的电磁波屏蔽涂料的研究刚刚起步，研究单位少，研究的品种单一，电磁屏蔽性能低，未形成产品的系列化和产业化。
技术实现思路
因此，针对以上内容，本专利技术提供一种基于石墨烯的水性导电型电磁屏蔽建筑涂料，解决现有技术的涂料在100KHz～1GHz频段电磁波屏蔽性能差、有效期短、对基材的附着力差、耐冷热循环性不好的缺陷。为达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种基于石墨烯的水性导电型电磁屏蔽建筑涂料，包括以下重量份的各原料：防冻剂1～3份、中和剂0.1～0.2份、润湿剂0.1～0.3份、分散剂0.1～1份、消泡剂0.1～0.5份、石墨烯1～5份、碳酸钙35～50份、罐内防腐剂0.1～0.3份、干膜防霉抗藻剂0.1～0.3份、成膜助剂1～3份、增稠剂1～2份、乳液15～25份、去离子水余量。进一步的改进是：所述乳液为丙烯酸酯-苯乙烯共聚物乳液，固含量为48%，pH为8.0，共聚物乳液的颗粒粒径为0.15微米，产品粘度为1300～1500mPa·s，产品最低成膜温度22℃，产品玻璃化温度为35℃。进一步的改进是：所述防冻剂为丙二醇或丙二醇醚或两者以任意比混合的混合物。进一步的改进是：所述中和剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二甲基乙醇胺、乙醇胺、氢氧化钾、氢氧化钠中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。进一步的改进是：所述润湿剂为聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯多元醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯酸嵌段共聚物、脂肪酸聚乙二醇酯、多元醇酯、脂肪胺聚氧乙烯醚加成物中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。进一步的改进是：所述分散剂为高分子嵌段共聚物、多聚磷酸盐、聚羧酸盐中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。它们具有很好的颜料分散效果，降低体系粘度，很好的稳定分散颜填料。进一步的改进是：所述消泡剂为有机硅消泡剂、脂肪烃的乳化物、非硅酮有机酯碳氢化合物、含疏水粒子矿物油混合物中的任意一种或两种以上以任意比组合的混合物。进一步的改进是：所述罐内防腐剂为1，2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）和2-甲基-5-氯-4-异噻咪唑-3-酮和2-甲基-4-异噻咪唑-3-酮（CMIT/MIT）三者任意比混合的混合物。进一步的改进是：所述干膜防霉抗藻剂为碘代丙炔基氨基甲酸酯、苯并咪唑氨基甲酸甲酯与N/-(3,4-二氯苯基)-N,N-二甲基脲的复配体中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。进一步的改进是：所述石墨烯为采用机械剥离石墨法生产，由单层和部分寡层石墨烯堆积而成的粉体，所述石墨烯具有以下技术指标：外观，黑灰色粉末；厚度＜5nm，直径5～20nm，含水率＜2%；堆积密度0.02～0.04g/ml。进一步的改进是：所述碳酸钙为高速气流粉碎方解石生产的白色粉末，具有以下技术指标：粒径D60(μm)≤3.0，白度%≥96，吸油量20～24。进一步的改进是：所述成膜助剂为十二醇酯，它可以显著降低涂料的成膜温度。进一步的改进是：所述增稠剂为羟乙基纤维素、聚氨酯增稠剂或改性聚脲增稠剂中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物，它们不仅具有非常良好的增稠效率，而且具有很好的耐水性，有利于涂膜的耐水性。一种基于石墨烯的水性导电型电磁屏蔽建筑涂料的生产方法，其特征在于，具有如下制备步骤：（1）按以下重量份数准备各物料组分：防冻剂1～3份、中和剂0.1～0.2份、润湿剂0.1～0.3份、分散剂0.1～1份、消泡剂0.1～0.5份、石墨烯1～5份、碳酸钙35～50份、罐内防腐剂0.1～0.3份、干膜防霉抗藻剂0.1～0.3份、成膜助剂1～3份、增稠剂1～2份、乳液15～25份、去离子水余量；（2）按顺序将去离子水、润湿剂、分散剂、一半的消泡剂、防冻剂、中和剂、石墨烯、碳酸钙加入搅拌缸中，高速本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于石墨烯的水性导电型电磁屏蔽建筑涂料，其特征在于，包括以下重量份的各原料：防冻剂1～3份、中和剂0.1～0.2份、润湿剂0.1～0.3份、分散剂0.1～1份、消泡剂0.1～0.5份、石墨烯1～5份、碳酸钙35～50份、罐内防腐剂0.1～0.3份、干膜防霉抗藻剂0.1～0.3份、成膜助剂1～3份、增稠剂1～2份、乳液15～25份、去离子水余量。
【技术特征摘要】
1.一种基于石墨烯的水性导电型电磁屏蔽建筑涂料，其特征在于，包括以下重量份的各原料：防冻剂1～3份、中和剂0.1～0.2份、润湿剂0.1～0.3份、分散剂0.1～1份、消泡剂0.1～0.5份、石墨烯1～5份、碳酸钙35～50份、罐内防腐剂0.1～0.3份、干膜防霉抗藻剂0.1～0.3份、成膜助剂1～3份、增稠剂1～2份、乳液15～25份、去离子水余量。
2.根据权利要求1所述的基于石墨烯的水性导电型电磁屏蔽建筑涂料，其特征在于：所述乳液为丙烯酸酯-苯乙烯共聚物乳液，固含量为48%，pH为8.0，共聚物乳液的颗粒粒径为0.15微米，产品粘度为1300～1500mPa·s，产品最低成膜温度22℃，产品玻璃化温度为35℃。
3.根据权利要求2所述的基于石墨烯的水性导电型电磁屏蔽建筑涂料，其特征在于：所述防冻剂为丙二醇或丙二醇醚或两者以任意比混合的混合物。
4.根据权利要求3所述的基于石墨烯的水性导电型电磁屏蔽建筑涂料，其特征在于：所述中和剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二甲基乙醇胺、乙醇胺、氢氧化钾、氢氧化钠中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。
5.根据权利要求4所述的基于石墨烯的水性导电型电磁屏蔽建筑涂料，其特征在于：所述润湿剂为聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯多元醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯酸嵌段共聚物、脂肪酸聚乙二醇酯、多元醇酯、脂肪胺聚氧乙烯醚加成物中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。
6.根据权利要求5所述的基于石墨烯的水性导电型电磁屏蔽建筑涂料，其特征在于：所述分散剂为高分子嵌段共聚物、多聚磷酸盐、聚羧酸盐中的任意一种或两种以上以任意比混合的混合物。
7.根据权利要求6所述的基于石墨烯的水性导电型电磁屏蔽建筑涂料，其特征在于：所述消泡剂为有机硅消泡剂、脂肪烃的乳化物、非硅酮有机酯碳氢化合物、含疏水粒子矿物油混合物中的任意一种或两种以上以任意比组合的混合物。
8.根据权利要求7所述的基于石墨烯的水性导电型电磁屏蔽建筑涂料，其特征在于：所述罐内防腐剂为1，2-苯并异噻唑啉-3-酮和2-甲基-5-氯-4-异噻咪唑-3-酮和2-甲基-4-异噻咪唑-3-酮三者任意比混合的混合物。
9.根据权利要求8所述的基于石墨烯的水性导电型电磁屏...
【专利技术属性】
技术研发人员：王书传，何文龙，
申请(专利权)人：信和新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35
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