[發明專利]一種基于石墨烯的水性導電型電磁屏蔽建筑涂料及其生產方法

有效

• 申請號: 201610155518.1
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105623406B
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 王書傳;何文龍
• 申請（專利權）人: 信和新材料股份有限公司
• 主分類號: C09D125/14
• 分類號: C09D125/14;C09D5/24;C09D7/61
• 代理公司: 泉州市誠得知識產權代理事務所(普通合伙) 35209
• 代理人: 程文敢

本發明涉及建筑涂料領域，提供一種基于石墨烯的水性導電型電磁屏蔽建筑涂料，解決現有技術的涂料在100 KHz～1 GHz頻段電磁波屏蔽性能差、有效期短、對基材的附著力差、耐冷熱循環性不好的缺陷，包括以下重量份的各原料：防凍劑1～3份、中和劑0.1～0.2份、潤濕劑0.1～0.3份、分散劑0.1～1份、消泡劑0.1～0.5份、石墨烯1～5份、碳酸鈣35～50份、罐內防腐劑0.1～0.3份、干膜防霉抗藻劑0.1～0.3份、成膜助劑1～3份、增稠劑1～2份、乳液15～25份、去離子水余量。

技術領域

本發明涉及建筑涂料領域，尤其涉及一種基于石墨烯的水性導電型電磁屏蔽建筑涂料及其生產方法。

背景技術

隨著現代科技的飛速發展，各種各樣的電子設備及家用電器的使用越來越多，這些設備及電器都會產生程度不同的電磁輻射。電磁輻射不僅造成輻射源之間的相互干擾，而且污染人類生存的空間。2006年3月1日開始實施的<<住宅建筑規范>>編制組在所寫的要點說明中明確指出：“電磁污染已被公認為是大氣污染、水質污染、噪聲污染之后的第四大公害。聯合國人類環境大會已將電磁輻射列為必須控制的主要污染物之一。他無色無味，無形，可以穿透包括人體在內的多種物質，人體如果長期暴露在超過安全輻射劑量下，細胞會被大面積殺傷或殺死，并產生多種疾病。”另外，電磁輻射還會導致電磁波泄露，威脅到信息安全保障。

建筑是人類生存生活的主要場所，在建筑圍護結構上采用電磁屏蔽材料，將建筑物做成電磁封閉型結構，使之既能阻止內部電磁源向外傳播，又可防止外界的電磁波進入建筑內部，是抑制電磁泄露與干擾，減少輻射危害的有效辦法。

電磁屏蔽材料按成型工藝和承載能力，可分為結構型和涂層型電磁屏蔽材料。涂層型電磁屏蔽材料又稱導電型電磁屏蔽涂料，以其選材廣泛、施工方便靈活、實用性強及性價比高等特點而被廣泛應用于各種電子設備和系統的電磁輻射防護。不過傳統的溶劑型涂料中的有機溶劑含量超過40％以上，涂料在使用過程中會揮發出大量的有機化合物(VOC)，對環境和人們的身心健康造成有害影響。而水性涂料以水為溶劑，安全環保，因此水性電磁屏蔽建筑涂料的開發日益受到了人們的重視。

填料是涂料電磁屏蔽性能的決定性因素。目前導電型電磁屏蔽涂料按填料的種類可分為金屬系、碳系涂料以及復合導電涂料等系列。金屬系導電涂料是最早開發的涂料之一，金屬系導電性良好，但價格高，密度大，在水性體系中不僅存在易沉降而使用不便，且在服役期間容易氧化導致涂層導電性能下降甚至失去導電性能的缺點。碳系填料由于密度小、耐腐蝕和導電性能穩定等優點，是重要的導電填料，炭黑和石墨是常用的碳系導電填料。石墨烯是迄今為止發現的最薄的二維材料，是由碳六元環組成的二維周期性結構，在物理、化學等方面具有獨特的、優異的性能，例如：優異的電導率、較高的比表面積、較高的抗拉強度、較高的光透過率、較高的穩定性等。近年來，石墨烯作為新型導電填料的研究在發達國家取得了令人矚目的成果。

在研究與開發電磁波屏蔽涂料方面，國內外差距很大。發達國家電磁屏蔽材料的研究與開發很早，理論和技術均比較成熟，己經形成生產各種類別和系列規格的屏蔽涂料產業，高端產品基本被幾個發達國家壟斷的局面。例如美國軍方早在六十年代就將銀系導電涂料用作電磁屏蔽材料使用，美國CHOMERICS 公司開發的電磁屏蔽涂料，在30 MHz～1GHz 頻段，電磁波屏蔽效能達到60～100 dB，在全球廣泛應用；國內電磁屏蔽涂料的研究起步很晚，九十年代初“海灣戰爭”的爆發才引起國家安全部門和軍方對屏蔽材料的重視，陸續制定了相關標準及EMC 規范，并啟動“八五”計劃。已有包括四川大學在內的多家單位展開研究，并取得了一定的進展。然而，我國在電磁屏蔽涂料領域仍較為落后，研究大于1GHz以上的微波隱身材料的單位較多，而開展頻率在10KHz～1GHz范圍的電磁波屏蔽涂料的研究剛剛起步，研究單位少，研究的品種單一，電磁屏蔽性能低，未形成產品的系列化和產業化。

發明內容