[发明专利]一种具有防辐射、阻燃、抗菌功能的涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于功能涂料及其制备技术领域，特别涉及一种具有防辐射、阻燃、抗菌功能的涂料及其制备方法。

背景技术

防辐射材料已成为当今材料学科的一大课题，随着各种高辐射设备的出现和广泛应用，防辐射材料的研究已引起了人们的普遍关注。2011年3月11日的日本大地震所引发的福岛核电站危机，也引发了人们对核辐射的担忧；而人们生活中各种辐射源存在，也迫使人们对防辐射材料的重视；辐射已被世界卫生组织列为继水源、大气、噪音之后的第四大环境污染源，成为危害人类健康的隐形“杀手”，防护辐射已成为当务之急。

目前，防辐射涂料大多采用的是在涂料组分中加入重金属或稀有金属粉末及其氧化物，尤其是含Ba、Pb、U、Lu等金属化合物，或者采用复合镀层，但必然也带来施工困难，附着力不够，同时功能不够等缺陷，因而防辐射涂料也只应用在一些特殊行业和特殊领域，而在人们的生活等领域中应用较少。

因此开发兼具其他的附加性能的防辐射涂料成为当务之急；具有其他附加性能的防辐射涂料既能满足涂料的基本功能，又扩宽其应用领域，也符合涂料多功能、多领域发展的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有防辐射、阻燃、抗菌功能的涂料及其制备方法，该涂料附着力强、功能多，应用范围广，该涂料的制备工艺简单，施工条件便捷，环保无污染。

本发明的一种具有防辐射、阻燃、抗菌功能的涂料，其原料组成按重量百分比包括：

正硅酸乙酯                          15～35％，

甲基三甲氧基硅烷                    5～35％，

负载纳米PbSO₄和PbSO₄的羟基磷灰石    余量。

所述的负载纳米PbSO₄和PbSO₄的羟基磷灰石的粒径为10～500nm。

本发明的一种具有防辐射、阻燃、抗菌功能的涂料的制备方法，包括：

将正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、负载纳米PbSO₄和BaSO₄的羟基磷灰石作为原料，通过凝胶-溶胶法在常温下固化，即得具有防辐射、阻燃、抗菌功能的涂料，其中正硅酸乙酯的重量百分比为15～35％，甲基三甲氧基硅烷的重量百分比为5～35％，其余为负载纳米PbSO₄和BaSO₄的羟基磷灰石。

所述的负载纳米PbSO₄和BaSO₄的羟基磷灰石的制备方法为：将粒径为10～500nm的高效吸附性能的羟基磷灰石，在400～900℃条件下进行活化后，再用静态或动态吸附方法吸附含Pb(II)的溶液或含Ba(II)的溶液，干燥后用硫酸处理，得到负载纳米PbSO₄的羟基磷灰石或负载纳米BaSO₄的羟基磷灰石；最后将上述所得的负载PbSO₄的羟基磷灰石和负载BaSO₄的羟基磷灰石按重量比0.5～1.5∶1进行混合，即得负载纳米PbSO₄和BaSO₄的羟基磷灰石材料。

所述的含Pb(II)的溶液为PbCl₂、Pb(NO₃)₂的中一种或几种；含Ba(II)溶液为Ba(OH)₂、BaCl₂、Ba(NO₃)₂溶液中的一种或几种。

所述的含Pb(II)的溶液中Pb(II)的浓度为0.05～5mol/L，含Ba(II)溶液中Ba(II)的浓度为0.05～5mol/L。

所述的静态或动态吸附中羟基磷灰石与含Pb(II)或Ba(II)的溶液的中金属离子的摩尔比1∶1～1∶3；金属离子为Pb或Ba离子。

所述的硫酸的浓度为0.1～5mol/L。

本发明制备的涂料可用作建筑涂层材料，金属、木器、陶瓷等器件需要进行防辐射处理或者抗菌、抑菌和阻燃功能的涂料。