一种柔性抗辐射涂料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种柔性抗辐射涂料及制备方法。所述柔性抗辐射涂料由以下步骤制得：a、将石墨烯、分散剂加入二甲基乙醇胺中，超声震荡后加入经有机硅烷改性的水性丙烯酸酯乳液，制得共混母液；b、将二硫化钼、碳化硅、纳米氧化铝、二氧化钛、硅酸锂、三氧化二铁、硅藻土和填充剂混合研磨，制得防辐射浆料；c、将防辐射浆料加入共混母液中，混合球磨再超声分散，制得柔性抗辐射涂料。所述方法具有以下有益效果：本发明专利技术通过将具有链枝基团的石墨烯与硅烷改性水性丙烯酸乳液进行物理交联，极大提升了成膜性能的同时，克服了石墨烯添加防辐射涂料硬度过高不具柔性的缺陷，增强了涂料与基材的附着力。

A Flexible Radiation Resistant Coating and Its Preparation Method

The invention discloses a flexible anti-radiation coating and a preparation method thereof. The flexible anti radiation coating is prepared by the following steps: A, adding graphene and dispersant to two methanolamine, ultrasonic vibration and adding waterborne acrylate emulsion modified by organosilane to prepare the blending mother liquor; B, mixing molybdenum disulfide, silicon carbide, nanometer alumina, titanium dioxide, lithium silicate, ferric oxide, diatomite and filler to mix the material to prevent radiation. The anti-radiation slurry was added into the mother liquor of the blend, then mixed with ball milling and ultrasonic dispersion to prepare a flexible anti-radiation coating. The method has the following beneficial effects: through the physical crosslinking of the graphene and the silane modified waterborne acrylic emulsion with chain branched groups, the invention greatly improves the film forming performance, and overcomes the defects of high hardness and non flexibility of the graphene added radiation protection coating, and enhances the adhesion between the coating and the substrate.

【技术实现步骤摘要】
一种柔性抗辐射涂料及制备方法
本专利技术涉及涂料领域，尤其是涉及一种柔性抗辐射涂料及制备方法。
技术介绍
随着科技的不断发展，形形色色的电子产品充斥在我们周围，这些电子产品包括个人移动通讯设备、智能家用电器以及其他的工业电子设备。这些设备为我们提供了更加便利的生活，但是同时也带来了更强的电磁辐射。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。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。专利申请号201610551635.X公开一种石墨烯型防辐射涂料，该涂料包括导电填料、吸波填料和石墨烯。此专利技术的防辐射涂料可作为各类电子设备防辐射涂料，以及建筑墙体的防辐射涂料，内层底漆，腻子，面漆涂料等，起到电磁屏蔽和电磁兼容的作用；涂料固化前为液体状，具有流动性，涂料的粘度根据产品的材质、性能、生产工艺的不同而有所区别；涂料完全固化后，形成一层连续的具有一定厚度的材料，固化后可以起到电磁屏蔽，抗干扰，电磁隔离的作用。专利申请号201610566089.7公开了一种石墨烯基抗电磁辐射双组份环氧树脂涂料，该涂料利用了双重防辐射手段，得到了具有优异抗辐射、耐黄变的环氧树脂涂料。涂料由A组分和B组分组成，A组分和B组分的重量比2~6:1；A组分包括：双酚A环氧树脂20重量份，脂环族环氧树脂80重量份，石墨烯10~15重量份，抗氧剂3~10重量份，紫外吸收剂1~3重量份，导电填料10~22重量份，分散剂2~5重量份，颜料1~3重量份，溶剂20重量份；B组分包括：聚酰胺固化剂20~30重量份，氢化腰果酚改性酚醛胺10~30重量份，溶剂20重量份。专利申请号201611142553.6公开了一种可抗电磁辐射的水性石墨烯金属防锈底漆，由下列重量份的原料制成：丙烯酸酯乳液37~40份、废聚苯乙烯泡沫7.7~8.5份、石墨烯4.4~5.6份、茶叶生物碱2.2~2.5份、三聚甘油单硬脂酸酯8~10份、涤纶纤维5~7份、纳米级钡铁氧体磁粉2~4份、蒲公英粉末9~11份、甘蔗渣15~18份、乙烯基三乙氧基硅烷0.8~1.4份、颜料17~20份、去离子水适量，此专利技术选用废聚苯乙烯泡沫改性丙烯酸酯乳液为成膜物，使涂膜的硬度、耐水性、抗粉化等性能得到提高，并且具有抗电磁辐射功能。专利申请号201510142492.2公开了一种石墨烯改性剂，包括：有机溶剂1000份；X取代-2-环氧丁烷和/或其有机衍生物15~145份，其中X是羟基、氯、溴中的一种；R取代二苯甲酮和/或其有机衍生物20~160份，其中R是羟甲基、氯甲基、溴甲基中的一种。还公开一种石墨烯防辐射涂料及其制备方法以及采用该石墨烯防辐射涂料形成的石墨烯防辐射保护膜。利用该石墨烯防辐射涂料在电子产品上形成石墨烯防辐射保护膜，能有效增强电子产品防辐射性能。由此可见，现有技术中的防辐射涂料的防辐射性能、耐高温性能和附着力都差，耐擦洗性差，不能满足用户对该涂料性能的要求，并且涂料的成膜效果不够理想，存在手感、美观程度较低等问题，特别是存在涂料填料刚性结合，导致柔韧性不足，涂料与基材附着力差，易受冲掉落等缺陷。
技术实现思路
为有效解决上述技术问题，本专利技术提出了一种柔性抗辐射涂料及制备方法，可显著提升涂料的成膜性，并且具有较好的柔性和附着力。本专利技术的具体技术方案如下：一种柔性抗辐射涂料的制备方法，所述柔性抗辐射涂料是由石墨烯与水性丙烯酸酯乳液制成共混母液，由二硫化钼、碳化硅、纳米氧化铝、二氧化钛、硅酸锂、三氧化二铁、硅藻土、填充剂与水制成防辐射浆料，然后共混母液与防辐射浆料进行混合分散而制得，具体的制备步骤为：a、将石墨烯、分散剂加入二甲基乙醇胺中，通过超声波震荡使石墨烯分散均匀并充分表面改性，然后加入经有机硅烷改性的水性丙烯酸酯乳液，并搅拌分散，制得均匀共混母液；b、称取二硫化钼、碳化硅、纳米氧化铝、二氧化钛、硅酸锂、三氧化二铁、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，制得防辐射浆料；c、将步骤b制得的防辐射浆料加入步骤a制得的共混母液中，搅拌均匀，先球磨分散30~60min，再超声分散40~60min，制得柔性抗辐射涂料。优选的，所述步骤a中，分散剂为木质素磺酸钠。优选的，所述步骤a中，有机硅烷为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。优选的，步骤a中，石墨烯10~15重量份、分散剂1~2重量份、二甲基乙醇胺30~40重量份、有机硅烷2~4重量份、水性丙烯酸酯乳液39~57重量份。优选的，所述步骤a中，水性丙烯酸酯乳液的固含量为30~40%。优选的，所述步骤a中，搅拌分散的速度为300~500r/min，时间为2~3h。优选的，所述步骤b中，填充剂为硫酸钡和炭黑按1:2~2:1的质量比混合而成。优选的，步骤b中，二硫化钼4~7重量份、碳化硅2~4重量份、纳米氧化铝4~6重量份、二氧化钛2~5重量份、硅酸锂4~6重量份、三氧化二铁3~5重量份、硅藻土3~5重量份、填充剂5~10重量份、水52~73重量份。优选的，步骤c中，防辐射浆料5~20重量份、共混母液80~95重量份。结构完整的石墨烯是由稳定的碳六元环组合而成的二维晶体，其表面呈惰性状态，化学稳定性高，这使得石墨烯既不亲水也不亲油，在溶剂中分散困难，给石墨烯的进一步研究和应用带来了巨大的挑战，为了改善石墨烯的表面性能，需在其表面引入新的官能团，对其表面进行功能化改性。本专利技术利用二甲基乙醇胺，通过分子中的氨基和石墨烯表面上的含氧基团反应而接枝在石墨烯的表面，为石墨烯表面加入亲水短链醇胺基团后加入经有机硅烷改性的水性丙烯酸酯乳液中，使得具有链枝基团的石墨烯与硅烷改性水性丙烯酸乳液能进行物理交联，提高涂料的成膜性、柔性及附着性能。本专利技术上述内容还提出一种柔性抗辐射涂料，由以下步骤制得：a、将石墨烯、分散剂加入二甲基乙醇胺中，超声震荡后加入经有机硅烷改性的水性丙烯酸酯乳液，制得共混母液；b、将二硫化钼、碳化硅、纳米氧化铝、二氧化钛、硅酸锂、三氧化二铁、硅藻土和填充剂混合研磨，制得防辐射浆料；c、将防辐射浆料加入共混母液中，混合球磨再超声分散即制得。本专利技术的有益效果为：1.提出了对石墨烯进行表面改性后制备柔性防辐射涂料的方法。2.本专利技术通过将石墨烯用二甲基乙醇胺进行表面改性，为石墨烯表面加入亲水短链醇胺基团后加入经有机硅烷改性的水性丙烯酸酯乳液中，使得具有链枝基团的石墨烯与硅烷改性水性丙烯酸乳液能进行物理交联，极大的提升成膜性能的同时，使硬质石墨烯具有柔性，不易断裂分散，提高了涂料的柔性。3.本专利技术在克服了石墨烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性抗辐射涂料的制备方法，其特征在于：由石墨烯与水性丙烯酸酯乳液制成共混母液，由二硫化钼、碳化硅、纳米氧化铝、二氧化钛、硅酸锂、三氧化二铁、硅藻土、填充剂与水制成防辐射浆料，然后共混母液与防辐射浆料进行混合分散而制得，具体的制备步骤为：a、将石墨烯、分散剂加入二甲基乙醇胺中，通过超声波震荡使石墨烯分散均匀并充分表面改性，然后加入经有机硅烷改性的水性丙烯酸酯乳液，并搅拌分散，制得均匀共混母液；b、称取二硫化钼、碳化硅、纳米氧化铝、二氧化钛、硅酸锂、三氧化二铁、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，制得防辐射浆料；填充剂为硫酸钡和炭黑按1:2~2:1的质量比混合而成;c、将步骤b制得的防辐射浆料加入步骤a制得的共混母液中，搅拌均匀，先球磨分散30~60min，再超声分散40~60min，制得柔性抗辐射涂料。

【技术特征摘要】
1.一种柔性抗辐射涂料的制备方法，其特征在于：由石墨烯与水性丙烯酸酯乳液制成共混母液，由二硫化钼、碳化硅、纳米氧化铝、二氧化钛、硅酸锂、三氧化二铁、硅藻土、填充剂与水制成防辐射浆料，然后共混母液与防辐射浆料进行混合分散而制得，具体的制备步骤为：a、将石墨烯、分散剂加入二甲基乙醇胺中，通过超声波震荡使石墨烯分散均匀并充分表面改性，然后加入经有机硅烷改性的水性丙烯酸酯乳液，并搅拌分散，制得均匀共混母液；b、称取二硫化钼、碳化硅、纳米氧化铝、二氧化钛、硅酸锂、三氧化二铁、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，制得防辐射浆料；填充剂为硫酸钡和炭黑按1:2~2:1的质量比混合而成;c、将步骤b制得的防辐射浆料加入步骤a制得的共混母液中，搅拌均匀，先球磨分散30~60min，再超声分散40~60min，制得柔性抗辐射涂料。2.根据权利要求1所述一种柔性抗辐射涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤a中，分散剂为木质素磺酸钠。3.根据权利要求1所述一种柔性抗辐射涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤a中，有机硅烷为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51