一種織物用電磁屏蔽隔熱塗料及其製備方法
2023-10-08 12:48:44 6
專利名稱：一種織物用電磁屏蔽隔熱塗料及其製備方法
技術領域：
本發明屬於塗料領域，涉及一種織物用電磁屏蔽隔熱塗料及其製備方法。
背景技術：
200910234257. 2號申請涉及一種高效能電磁屏蔽複合塗料，它包含具有電磁波反射功能的表層塗料I和具有電磁波吸收功能的底層塗料II ;塗料I是由重量含量為67% 68%銀包銅粉、25% 28%丙烯酸樹脂、I. 3% I. 4%鈦酸脂偶聯劑、0. 2% 0. 3%有機膨潤土和餘量二甲苯組成的混合物，銀包銅粉含銀量為18 22%;塗料II是由重量百分含量為50% 52%鐵氧體粉、16% 18%羰基鐵粉、25% 26%丙烯酸樹脂、I. 6% I. 8%鈦酸脂偶聯劑和餘量二甲苯組成的混合物。0-1. 5GHz範圍內，塗層平均屏蔽效能為61. 9dB在30KHz 700MHz頻率範圍內，塗層屏蔽效能達60dB 80dB ;在700MHz I. 5GHz範圍 內，塗層屏蔽效能在50dB 60dB範圍內波動。該塗料的缺點是使用銀來包銅粉成本高。另外丙烯酸樹脂皮膚接觸可導致皮膚刺激不適和發疹；眼睛接觸可導致眼睛刺激不適、流淚或視線模糊；呼入此產品可導致上呼吸道刺激、咳嗽與不適，或不特定不舒服症狀，如噁心、頭痛或虛弱；食入此產品可導致特定不舒服症狀如噁心、頭痛或虛弱。二甲苯對眼及呼吸道有刺激作用，高濃度對中樞神經有麻醉作用。二甲苯急性中毒短期內吸入較高濃度可出現眼及上呼吸道明顯的刺激症狀、眼結膜及咽充血、頭暈、噁心、嘔吐、胸悶、四肢無力、意識模糊等現象。重者可有躁動、抽搐或昏迷，有的有癔病樣發作。二甲苯慢性影響長期接觸有神經衰弱症候群，女工有月經異常，工人常發生皮膚乾燥、皮炎。201110401768.6號申請涉及一種塗料技術、環保技術和抗菌防黴技術，它為一種高效環保抗菌防黴無機複合納米塗料及其製備方法。其按重量百分比計，包括以下組分潤溼分散劑0. 5 5% ;無機複合納米抗菌劑濃縮漿0. 01 20% ;疏水劑0. 5 10% ;負離子粉0. 5 10% ;成膜助劑0. 5 8% ;防沉劑0. I 2% ;防凍劑0. 8 10% ;消泡劑
0.I 3% ;顏料4 30% ;填料0 30% ;乳液15 45% ;增稠劑0. I 4% ;流平劑
0.I 3% ;pH調整劑0 3% ;水0. 5 45%。該技術的缺點是所用原料太多工藝太複雜。塗料中有些材料本身是有毒害作用的，如馬來酸酐粉塵和蒸氣具有刺激性。吸入後可引起咽炎、喉炎和支氣管炎。
發明內容
本發明的目的就是針對上述技術缺陷，提供一種織物用電磁屏蔽隔熱塗料，該織物塗料具有良好的隔熱性和電磁屏蔽功能，並對人體無害。本發明的另一目的是提供一種織物用電磁屏蔽隔熱塗料的製備方法，該製備方法工藝簡單，生產成本低，適於工業化生產。本發明的複合塗料織物適用於戶外用品、服裝、建築、軍事等領域，在需要保溫、隔熱場合大量應用。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的
一種織物用電磁屏蔽隔熱塗料，該塗料中各成分的重量百分比為乙醇20 30% ;鄰苯二甲酸二辛酯5-7% ;聚乙烯醇縮甲醛1-3% ;含銅氧化鈦複合體20-28%，聚乙二醇8-12%，其餘為聚氨酯。一種織物用電磁屏蔽隔熱塗料的製備方法，該方法包括以下步驟
取CuSO4粉末與NaOH放入裝有蒸餾水的燒杯中，CuSO4與NaOH的摩爾比I :4，CuSO4在蒸餾水中的摩爾濃度為0. 2 mol/1，磁力攪拌20min ;然後在130°C條件下加熱10 h，冷卻至室溫後抽濾，濾餅用丙酮洗滌2-3次，再用去離子水洗滌2-3次，真空40°C條件下乾燥3h得紫紅色銅粉末，粉末的粒徑為80-120nm ；
然後將鈦酸四丁酯加到乙醇中，二者體積比1:2，形成鈦酸四丁酯溶液；在冰水浴中磁力攪拌,然後再緩慢滴加一種混合溶液,該混合溶液由乙醇、蒸餾水和冰醋酸按體積比4:1:1配成；鈦酸四丁酯溶液和與上述混合溶液的體積比為1:1，經Ih攪拌得到透明的溶膠；
將上述銅粉末均勻混入上述溶膠中；溶膠和銅粉末的重量比為I :1. 5-2 ；
然後在熱處理爐中加熱至400°C恆溫3h，隨爐冷卻至室溫得到含銅氧化鈦複合體，再將含銅氧化鈦複合體研成粒度直徑為20-80微米的粉末。按照如下重量比例配料乙醇20 30% ;鄰苯二甲酸二辛酯5-7% ;聚乙烯醇縮甲醛1-3%;上述含銅氧化鈦複合體20-28%，聚乙二醇8-12%，其餘為聚氨酯；將上述原料混合均勻後，形成織物用電磁屏蔽隔熱塗料。本發明還提供上述電磁屏蔽隔熱塗料在織物塗層中的應用。將上述塗料在純棉織物上刮塗一遍後，厚度為200-400微米，120°C烘乾5分鐘。測試時，用275W的紅外燈模擬太陽光中的紅外光源，通電待紅外燈表面的溫度恆定後，將塗有塗料的織物固定在隔熱板中間的圓孔空隙中，圓孔空隙直徑為30mm，將空隙圓孔的中心與紅外燈的軸心對齊，調整紅外燈與織物的距離為50cm，用紅外測溫儀測量織物背面溫度隨時間的變化情況。記錄時間為Os，30s，60s，120s, 180s, 300s織物的溫度。採用該方法可對本發明的塗料進行隔熱性能測試。本發明相比現有技術具有如下有益效果
本發明的織物用電磁屏蔽隔熱塗料中，氧化鈦具有吸收電磁輻射的作用。納米銅的存在會改變氧化鈦的帶隙和與之對應的自由激子的吸收帶，因此能夠增強氧化鈦吸收電磁輻射的作用。同時，氧化鈦是無機非金屬材料，它具有很好的隔熱作用。塗料中的納米銅的電磁屏蔽效應主要源於其很高的反射電磁波的能力。為此，所構造的氧化鈦-納米銅複合材料，有較強的電磁波反射和吸收能力，從而使材料有可能在較寬的頻率範圍(0-1. 5GHz)具有良好的電磁屏蔽效能。本發明塗料所用原材料如鄰苯二甲酸二辛酯、聚乙烯醇縮甲醛、硫化鋅和含鎂氧化鋁、聚乙二醇、聚氨酯等本身無毒，對環境無汙染，還有防菌作用。本塗料中的聚乙烯醇縮甲醛與鄰苯二甲酸二辛酯結合，可提高有機物基體的耐熱性，因此也就保證了塗層的耐高溫性。本塗料複合體中的氧化鈦，具有極好的隔熱的能力，特別是複合材料中不同相之間的邊界有反射熱和太陽光線的能力，具有良好的穩定性和、實用性，可廣泛應用於多種隔熱領域等。本發明方法簡單，生產成本低，適合於工業化生產。
圖I為本發明實施例I得到的織物塗層組織。由圖I中可以看出，塗料均勻密實。
具體實施例方式實施例一
本發明的織物用電磁屏蔽隔熱塗料，通過以下方法製得
I、稱取0. 05mol的CuS04粉末與0. 2mol的NaOH放入裝有250mL蒸餾水的燒杯中，磁力攪拌20min。然後130°C下加熱10 h，冷卻至室溫後抽濾，濾餅用丙酮洗滌3次，再用去離子水洗滌3次，真空40°C條件下乾燥3 h得紫紅色銅粉末，粉末的粒徑為80-120nm。2、然後將鈦酸四丁酯加到無水乙醇中，二者體積比1:2。在冰水浴中磁力攪拌，然後緩慢滴加由無水乙醇、蒸餾水和冰醋酸形成的混合溶液，其中無水乙醇、蒸餾水、冰醋酸體積比4:1:1。鈦酸四丁酯溶液和與上述混合溶液的體積比為1:1，經Ih攪拌得到透明的溶膠。3、將步驟I得到的銅粉末攪入步驟2得到的溶膠中。溶膠和銅粉末的重量比為I :I. 8。然後在熱處理爐中加熱至400 °C恆溫3h隨爐冷卻至室溫得到含銅氧化鈦複合體，接著將含銅氧化鈦複合體研成粒度直徑為20-80微米的粉末待用。4、塗料中各成分重量百分比為乙醇20% ;鄰苯二甲酸二辛酯5% ;聚乙烯醇縮甲醛1%;上述含銅氧化鈦複合體20%，聚乙二醇8%，其餘為聚氨酯。將上述原料混合均勻後，形成織物用電磁屏蔽隔熱塗料。實施例二
本發明織物用電磁屏蔽隔熱塗料的製備過程如下
1、取CuSO4粉末與NaOH放入裝有蒸餾水的燒杯中，CuSO4與NaOH的摩爾比I:4，CuSO4在蒸餾水中的摩爾濃度為0. 2 mol/1，磁力攪拌20min ;然後在130°C條件下加熱10 h，冷卻至室溫後抽濾，濾餅用丙酮洗滌2-3次，再用去離子水洗滌2-3次，真空40°C條件下乾燥3h得紫紅色銅粉末，粉末的粒徑為80-120nm ；
2、然後將鈦酸四丁酯加到乙醇中，二者體積比1:2，形成鈦酸四丁酯溶液；在冰水浴中磁力攪拌,然後再緩慢滴加一種混合溶液,該混合溶液由乙醇、蒸餾水和冰醋酸按體積比4:1:1配成；鈦酸四丁酯溶液和與上述混合溶液的體積比為I :1，經Ih攪拌得到透明的溶膠；
3、將上述銅粉末均勻混入上述溶膠中；溶膠和銅粉末的重量比為I:1. 5 ;然後在熱處理爐中加熱至400°C恆溫3h，隨爐冷卻至室溫得到含銅氧化鈦複合體，再將含銅氧化鈦複合體研成粒度直徑為20-80微米的粉末。4、塗料的成分及重量百分比為乙醇30% ;鄰苯二甲酸二辛酯7% ;聚乙烯醇縮甲醛3% ;含銅氧化鈦複合體28%，聚乙二醇12%，其餘為聚氨酯。將上述原料混合均勻後，形成織物用電磁屏蔽隔熱塗料。
實施例三
本發明織物用電磁屏蔽隔熱塗料的製備過程如下
其中1-3步驟如實施例二。步驟3中，溶膠和銅粉末的重量比為I :2。4、塗料的成分及重量百分比為乙醇25% ;鄰苯二甲酸二辛酯6% ;聚乙烯醇縮甲醛2% ;含銅氧化鈦複合體24%，聚乙二醇10%，其餘為聚氨酯。將上述原料混合均勻後，形成織物用電磁屏蔽隔熱塗料。實施例四(成分配比不在本發明設計比例範圍內)
本發明織物用電磁屏蔽隔熱塗料的製備過程如下
其中1-3步驟如實施例二。步驟3中，溶膠和銅粉末的重量比為I :1. 5。
4、塗料的成分及重量百分比為乙醇16% ;鄰苯二甲酸二辛酯4% ;聚乙烯醇縮甲醛
0.5% ;含銅氧化鈦複合體18%，聚乙二醇62%，其餘為聚氨酯。將上述原料混合均勻後，形成織物用電磁屏蔽隔熱塗料。實施例五(成分配比不在本發明設計比例範圍內)
本發明織物用電磁屏蔽隔熱塗料的製備過程如下
其中1-3步驟如實施例二。步驟3中，溶膠和銅粉末的重量比為I :1. 5。4、塗料的成分及重量百分比為乙醇32% ;鄰苯二甲酸二辛酯8% ;聚乙烯醇縮甲醛4% ;含銅氧化鈦複合體29%，聚乙二醇14%，其餘為聚氨酯。將上述原料混合均勻後，形成織物用電磁屏蔽隔熱塗料。測試實例
將以上各實施例得到的塗料，分別在純棉織物上刮塗一遍後，厚度為300微米，120°C烘乾5分鐘。實施例一至五得到的塗料，分別在TA 1000全棉府綢織物上(100%棉，J50XJ50140X88)，單面刮塗一遍，塗層厚度為300微米左右，120°C烘乾5分鐘；分別對應得到塗層織物1-5。採用如上同樣織物和塗覆方法，200910056507. 8號申請的塗料得到對比塗層織物1，200910234257. 2號申請的塗料得到對比塗層織物2。測試時，用275W的紅外燈模擬太陽光中的紅外光源，通電待紅外燈表面的溫度恆定後，將塗有塗料的織物固定在隔熱板中間的圓孔空隙中，圓孔空隙直徑為30mm，將空隙圓孔的中心與紅外燈的軸心對齊，調整紅外燈與織物的距離為50cm，用紅外測溫儀測量織物背面溫度隨時間的變化情況。記錄時間為起始溫度和300s織物的溫度。
權利要求
1.一種織物用電磁屏蔽隔熱塗料，其特徵在於，該塗料中各成分的重量百分比為乙醇20 30% ;鄰苯二甲酸二辛酯5-7% ;聚乙烯醇縮甲醛1-3% ;含銅氧化鈦複合體20-28%，聚乙二醇8-12%，其餘為聚氨酯。
2.根據權利要求I所述的織物用電磁屏蔽隔熱塗料，其特徵在於，該塗料中含銅氧化鈦複合體通過以下方法製備而成 取CuSO4粉末與NaOH放入裝有蒸餾水的燒杯中，CuSO4與NaOH的摩爾比I :4，CuSO4在蒸餾水中的摩爾濃度為0. 2 mol/1，磁力攪拌20min ;然後在130°C條件下加熱10 h，冷卻至室溫後抽濾，濾餅用丙酮洗滌2-3次，再用去離子水洗滌2-3次，真空40°C條件下乾燥3h得紫紅色銅粉末，粉末的粒徑為80-120nm ； 然後將鈦酸四丁酯加到乙醇中，二者體積比1:2，形成鈦酸四丁酯溶液；在冰水浴中 磁力攪拌,然後再緩慢滴加一種混合溶液,該混合溶液由乙醇、蒸餾水和冰醋酸按體積比4:1:1配成；鈦酸四丁酯溶液和與上述混合溶液的體積比為1:1，經Ih攪拌得到透明的溶膠； 將上述銅粉末均勻混入上述溶膠中；溶膠和銅粉末的重量比為I :1. 5-2 ； 然後在熱處理爐中加熱至400°C恆溫3h，隨爐冷卻至室溫得到含銅氧化鈦複合體，再將含銅氧化鈦複合體研成粒度直徑為20-80微米的粉末。
3.一種織物用電磁屏蔽隔熱塗料的製備方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟 稱取CuSO4粉末與NaOH放入裝有蒸餾水的燒杯中，CuSO4與NaOH的摩爾比I :4，CuSO4在蒸餾水中的摩爾濃度為0. 2 mol/1，磁力攪拌20min ;然後130°C下加熱10 h，冷卻至室溫後抽濾，用丙酮洗滌2-3次，去離子水洗滌2-3次，真空40°C下乾燥3h得紫紅色銅粉末，粉末的粒徑為80-120nm ； 然後將鈦酸四丁酯加到乙醇中，二者體積比1:2，形成鈦酸四丁酯溶液；在冰水浴中磁力攪拌,然後再緩慢滴加一種混合溶液,該混合溶液由乙醇、蒸餾水和冰醋酸按體積比4:1:1配成；鈦酸四丁酯溶液和與上述混合溶液的體積比為I :1，經Ih攪拌得到透明的溶膠； 將上述銅粉末均勻混入上述溶膠中；溶膠和銅粉末的重量比為I :1. 5-2 ； 然後在熱處理爐中加熱至400°C恆溫3h，隨爐冷卻至室溫得到含銅氧化鈦複合體，再將含銅氧化鈦複合體研成粒度直徑為20-80微米的粉末待用； 按照如下重量比例配料乙醇20 30% ;鄰苯二甲酸二辛酯5-7% ;聚乙烯醇縮甲醛1-3% ;上述含銅氧化鈦複合體20-28%，聚乙二醇8-12%，其餘為聚氨酯；將上述原料混合均勻後，形成織物用電磁屏蔽隔熱塗料。
4.權利要求I的電磁屏蔽隔熱塗料在織物塗層中的應用。
全文摘要
本發明提供一種織物用電磁屏蔽隔熱塗料及其製備方法，該織物塗料具有良好的隔熱性，並對人體無害。該製備方法工藝簡單，生產成本低，適於工業化生產。本發明的複合塗料織物適用於戶外用品、服裝、建築、軍事等領域，在需要保溫、隔熱場合大量應用。本發明的種織物用電磁屏蔽隔熱塗料中各成分的重量百分比為乙醇20～30%；鄰苯二甲酸二辛酯5-7%；聚乙烯醇縮甲醛1-3%；含銅氧化鈦複合體20-28%,聚乙二醇8-12%,其餘為聚氨酯。
文檔編號D06M11/46GK102747605SQ20121027043
公開日2012年10月24日 申請日期2012年8月1日 優先權日2012年8月1日
發明者劉衛星, 吳彤, 張擁軍 申請人:南通如日紡織有限公司