[发明专利]一种水性防电磁辐射建筑涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种水性防电磁辐射建筑涂料及其制备方法。包括以下步骤：A.高分散性能的水性石墨烯制备；B.将功能化石墨烯与水、丙烯酸乳液、硫酸钙、碳酸钙、硫酸钡、钛白粉、高岭土、乙二醇、消泡剂、流平剂、增稠剂、颜料（色浆）等进行调配、分散、研磨、混合调漆后，即得所述水性防电磁辐射涂料。本发明所述涂料具有耐腐蚀、轻质、不易产生沉降、性能稳定、屏蔽效果好、安全环保等特点，能够有效降低电磁辐射对人们健康造成的影响。

技术领域

本发明涉及一种环保水性防电磁辐射建筑涂料的制备方法，具体地说是一种以石墨烯为填料的水性防电磁辐射建筑涂料的制备。

背景技术

随着现代科技的飞速发展，各种无线电通讯设备、科学和医疗类的电磁设备、家用电器及交通、电力和办公类的基础设施使用越来越广泛，这些电器和设备会产生不同程度的电磁辐射。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，对自然生态环境造成破坏的同时危害着人们的身体健康。功能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，其导电性良好，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。

新型碳纳米材料石墨烯是一种新型的具有二维平面结构的单原子层的碳材料，其独特的二维蜂窝状晶格结构由碳原子以 sp²杂化方式连接而成，其厚度仅仅为0.34 nm，是世界上最薄的纳米材料。石墨烯除了具有普通碳系填料所具有轻质、耐腐蚀和易加工等优点外，还拥有许多新奇的特性, 如：较高的比表面积、机械强度和热导率等。值得注意的是，石墨烯还是目前电阻率最小的材料，其电子迁移率超过15000 cm²/(V·s)，这使得石墨烯作为电磁屏蔽填料具有突出的应用价值。此外，传统的溶剂型涂料中含有大量的有机溶剂，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。因此，开发安全环保的水性石墨烯功能化电磁屏蔽涂料，具有广阔的产业化前景。

发明内容

本发明的目的是解决现有防辐射涂料制备技术中的存在的价格高、易沉降、不环保等问题，提供的一种水性防电磁辐射建筑涂料的制备方法。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明总体思路为首先对易团聚的石墨烯进行功能化改性得到高分散性石墨烯；然后将其与水、丙烯酸乳液、钛白粉、高岭土、碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、消泡剂、增稠剂、流平剂等进行复配、分散、研磨、混合调漆，最终得到水性防电磁辐射涂料。

本发明具体技术方案如下：

一种水性防电磁辐射建筑涂料，其特征在于由以下重量份数的原料制成：

水15~25份，水溶性石墨烯3-10份，丙烯酸乳液20~35份，硫酸钙2-4份，碳酸钙15-25份，硫酸钡3-5份，钛白粉8-15份，高岭土8-15份，乙二醇4-15份，消泡剂2-4份，流平剂1-6份，增稠剂5-7份，颜料2-5份，其它助剂5-15份。

本发明还提供了一种水性防电磁辐射建筑涂料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）高分散性石墨烯的制备：

将石墨烯与分散剂按质量百分比10～20：1的混合后，置于砂磨机中研磨15-30分钟，制得高分散性能的水溶性石墨烯；

（2）水性防电磁辐射建筑涂料的制备：

a.按权利要求1所述的原料及其配比，在分散罐中加入水、水溶性石墨烯、碳酸钙、钛白粉、硫酸钡、碳酸钡、高岭土及助剂，经高速分散后得分散液；

b. 分散液研磨至合适细度≤50微米得研磨液；

c. 按权利要求1所述的原料及其配比，研磨液中加入丙烯酸乳液、消泡剂、乙二醇、流平剂、增稠剂和颜料，调节黏度95~100KU、pH值8~9、干性表干≤2h、光泽（根据需求而定），搅拌均匀即得到一种水性防电磁辐射建筑涂料成品。