具電磁波吸收功能膩子的製作方法

2023-07-14 09:02:36

專利名稱：：具電磁波吸收功能膩子的製作方法
技術領域：
：本發明屬於建築材料領域，具體涉及一種能吸收電磁波的功能性膩子。
背景技術：
：隨著人們生活水平的不斷提高，生活節奏的不斷加快，為了方便我們的日常生活，各種設備電視、電腦、電冰箱、微波爐、電視轉播塔、手機信號發射站走進了我們的生活。它們不僅給我們帶來便利，也給我們帶來了對身體的傷害。研究表明電子設備所輻射出的電磁波影響人體的心血管系統以及免疫、代謝功能，而且對人的視覺系統有不良影響。眼睛對電磁波比較敏感，過高的電磁輻射會引起視力下降、白內障。新問題給我們提出了新的要求，傳統的普通建材已經不能滿足人們的需求，研究具有健康環保功能的材料成為建築材料發展的新方向。防電磁波建築材料是一種防護人們免受電磁波輻射的最佳選擇。建築用電磁波的防護可以通過兩種方法來進行，一種是電磁波的屏蔽，通過屏蔽物減少波源與被保護體之間的電磁波輻射量，使電磁波反射回去，起到保護的作用；另外一種就是電磁波的吸收，是通過吸收物把電磁波能量轉化成其它形式的能量，耗散掉電磁波的能量，對被保護體起到保護作用。專利申請200410040170.9公開了一種具有電磁屏蔽功能的水泥基複合材料，它由電磁屏蔽水泥砂漿層、電磁屏蔽建築膩子層和電磁屏蔽建築塗料層組成的複合體。電磁屏蔽水泥材料以Ni-Zn鐵氧體粉末、石墨、羰基鐵粉和短碳纖維為基元材料，添加到水泥砂漿中而成；電磁屏蔽建築膩子以滑石粉為填料，添加適量由Ni-Zn鐵氧體粉末、石墨、羰基鐵粉等而製得的基元材料組成；電磁屏蔽建築塗料以羰基鐵粉、金屬鎳、銅金粉、鈦酸脂偶聯劑、丙烯酸脂樹脂為原料，輔以顏填料和助劑混合製得。這三種材料複合使用得到的電磁屏蔽水泥基複合材料用於作為屏蔽物來反射電磁波，從而減少電磁波輻射汙染和內外電磁信號的洩露，對室內人體健康有益，亦可用於重要部門電磁信息防護。200410040170.9專利申請為電磁波的屏蔽提供了一種解決方案，然而，該解決方案保護了室內人員免受輻射影響，然而反射的電磁波並未消除，仍然可能對屏蔽物之外的環境造成汙染。在高樓林立的城市建築中，如能基於電磁波的吸收機理，耗散掉電磁波的能量，將其轉化成其它形式的能量，則不僅對室內人員起到保護作用，還可防止電磁波的二次汙染。目前尚未有此類具有電磁波吸收功能的膩子。
發明內容本發明的目的是提供一種具有電磁波吸收功能的膩子。一種具吸收電磁波功能的膩子，每100質量份所述膩子中，含有10—50質量份的吸波劑，所述吸波劑為金屬-石墨複合粉、錳鋅鐵氧體粉、二氧化錳粉和乙炔炭黑粉中的一種或其中幾種的組合。其中，所述金屬-石墨複合粉粒徑為納米級，且在石墨層間夾雜有金屬離子。優選為納米Fe-石墨複合粉。所述Fe-石墨複合粉按以下方法製備將氧化石墨加入硝酸鐵水溶液中，攪拌均勻後於8(TC幹操箱中乾燥，得到硝酸鐵-氧化石墨複合物；將其在馬弗爐中緩慢加熱至30(TC左右後自然冷卻，得到的試樣再在30(TC下使用氫氣還原8h即得到納米Fe-石墨複合粉o具體的，具吸收電磁波功能膩子由以下組分混合而成吸波劑10—50質量份；膠凝材料10—45質量份；填料10—60質量份；膠結料I一IO質量份。其中，所述的膠凝材料為水泥。所述的填料為灰鈣、石膏、重鈣、滑石粉、微珠或珍珠巖中的一種或其中幾種的組合。所述的膠結料為膠粉和纖維素的組合。所述的膠結料中纖維素佔3050%。本發明通過採用乙炔炭黑粉、錳鋅鐵氧體粉、二氧化錳粉、金屬-石墨粉(納米級)以及其複合作為功能吸波劑，在膩子中與纖維素、膠粉、灰鈣、水泥、石膏、重鈣、滑石粉、微珠或珍珠巖、各成分共同作用，對電磁波進行吸收。本發明具有電磁波吸收功能的膩子，對電磁波在818GHz的反射率低於-5dB，顯示了反射波的衰減值，說明本發明的膩子能夠有效吸收能量，使反射波能量衰減。該膩子可施用於建築的內牆或外牆，作為內牆塗覆材料時，可以有效吸收室內電器等產生的電磁波，消除電磁波對人員的影響；施用於外牆時，可阻隔並吸收電視、手機等信號塔的電磁輻射，不僅保護建築物內的人員不受電磁輻射，還可直接吸收電磁波，避免反射電磁波對建築物外人員造成傷害。具體實施例方式本發明具電磁波吸收功能膩子，包括吸波劑、膠凝材料、填料、膠結料。其中吸波劑為選自乙炔炭黑粉、Mn-Zn鐵氧體粉、二氧化錳粉、金屬-石墨粉(納米級，且在石墨層間夾雜有金屬離子)中的一種或多種的組合，組合使用時組合比例無限制。吸波劑在本發明中為功能性材料，其可以與電磁波發生作用，最終使電磁波在塗覆材料中產生渦流損耗、磁滯損耗，損耗電磁波的能量。吸波劑在膩子中所佔質量百分比為10%到50%。吸波劑中乙炔炭黑粉、Mn-Zn鐵氧體粉、二氧化錳粉均可從現有商品中選購；層間夾雜金屬離子的石墨粉按以下方法製備以Fe-石墨粉為例，將氧化石墨加入硝酸鐵水溶液中，攪拌均勻後於8(TC幹操箱中乾燥，即得到硝酸鐵-氧化石墨複合物；將其在馬弗爐中緩慢加熱至30(TC左右後自然冷卻，得到的試樣再在30(TC下使用氫氣還原8h即得到納米Fe-石墨複合材料粉體。膠凝材料水泥。在膩子中所佔質量百分比為10%到45%。填料為選自灰鈣、石膏、重鈣、滑石粉、微珠或珍珠巖中的一種或多種的組合，組合使用時組合比例無限制。在膩子中起骨架作用，在膩子中所佔質量百分比為10%到60%。膠結料膠粉和纖維素組合使用，在本發明中防止膩子乾裂、掉粉，並起到保水作用，在膩子中所佔質量百分比為1%到10%。膠粉和纖維素分別在膩子中所佔質量百分比為0.5%到5%，組合使用時纖維素用量佔膠結料的3050%;膠粉為可分散乳膠粉，纖維素為羥丙基甲基纖維素(HPMC)以上組分材料均可商購，按配比混合均勻即可得到本發明具電磁波吸收功能的膩子粉。使用時，按水、粉比大約2:l比例加入水，攪拌均勻即可施用。吸波性能的檢測本發明配製的吸波膩子的吸波性能按照國標GJB2038-94要求，利用網絡分析儀採用弓形反射法進行測試。以下以具體實施例詳細說明本發明電磁波吸收功能膩子的組配以及吸波性能。實施例一:tableseeoriginaldocumentpage7凝膠材料水泥12.2434%膠結料膠粉1.083%甲基羥丙基纖維素1.083%吸波劑Fe-石墨粉10.0828%忌、単-36100%對吸波性能的檢測按上述介紹方法，在室溫(25°C)下，測出石墨粉質量百分比含量為28%時，本例膩子對電磁波在818GHz的最小反射率為-15dB。該數值顯示了反射波的衰減值，說明本實施例的膩子能夠有效吸收能量，使反射波能量衰減。實施例二:組分重量(克)所佔比例填料灰鈣2.165%石膏6.4818%重鈣2.888%微珠2.888%凝膠材料水泥12.9636%膠結料膠粉0.180.5%甲基羥丙基纖維素0.180.5%吸波劑乙炔炭黑粉8.6424%總量36100%對吸波性能的檢測按上述介紹方法，在室溫(25°C)下，測出乙炔炭黑粉質量百分比含量為24%時，本例膩子對電磁波在818GHz的平均反射衰減為-8dB。實施例三組分重量(克)所佔比例填料重鈣1.85%珍珠巖1.85%凝膠材料水泥16.245%膠結料膠粉1,85%甲基羥丙基纖維素1.85%吸波劑Mn-Zn鐵氧體粉12.635%忌、串-36100%對吸波性能的檢測按上述介紹方法，在室溫(25°C)下，測出Mn-Zn鐵氧體粉質量百分比含量為16%時，膩子對電磁波在818GHz的平均反射衰減為-5dB。實施例四tableseeoriginaldocumentpage9對吸波性能的檢測按上述介紹方法，在室溫(25°C)下，測出Mn-Zn鐵氧體粉、二氧化錳粉、鐵粉質量百分比含量分別為20%、20%、10%時，膩子對電磁波在818GHz的最小反射率為-7dB。實施例五tableseeoriginaldocumentpage9tableseeoriginaldocumentpage10對吸波性能的檢測按上述介紹方法，在室溫(25°C)下，測出羰基鐵粉、鐵氧體粉、石墨粉質量百分比含量分別為16%、15%、15%時，膩子對電磁波在818GHz的最小反射率為-15dB。對照例tableseeoriginaldocumentpage10注對照例按照專利申請200410040170.9實施例3之7及4之1配製。對吸波性能的檢測按上述介紹方法，在室溫(25°C)下，測出對照例膩子對電磁波在818GHz的最小反射率為-4dB，說明對照例膩子基本不具有吸波功能。權利要求1.一種具吸收電磁波功能的膩子，其特徵在於，每100質量份所述膩子中，含有10—50質量份的吸波劑，所述吸波劑為金屬-石墨複合粉、錳鋅鐵氧體粉、二氧化錳粉和乙炔炭黑粉中的一種或其中幾種的組合。2、根據權利要求1所述的具吸收電磁波功能膩子，其特徵在於，所述金屬-石墨複合粉粒徑為納米級，且在石墨層間夾雜有金屬離子。3、根據權利要求2所述的具吸收電磁波功能膩子，其特徵在於，所述金屬-石墨複合粉為納米Fe-石墨複合粉。4、根據權利要求3所述的具吸收電磁波功能膩子，其特徵在於，所述Fe-石墨複合粉按以下方法製備將氧化石墨加入硝酸鐵水溶液中，攪拌均勻後於8(TC幹操箱中乾燥，得到硝酸鐵-氧化石墨複合物；將其在馬弗爐中緩慢加熱至30(TC左右後自然冷卻，得到的試樣再在30(TC下使用氫氣還原8h即得到納米Fe-石墨複合粉。5、根據權利要求1至4任一所述的具吸收電磁波功能膩子，其特徵在於，由以下組分混合而成吸波劑10—50質量份；膠凝材料10—45質量份；填料10—60質量份；膠結料1—10質量份。6、根據權利要求5所述的具吸收電磁波功能膩子，其特徵在於，所述的膠凝材料為水泥。7、根據權利要求5所述的具吸收電磁波功能膩子，其特徵在於，所述的填料為灰鈣、石膏、重鈣、滑石粉、微珠或珍珠巖中的一種或其中幾種的組合。8、根據權利要求5所述的具吸收電磁波功能膩子，其特徵在於，所述的膠結料為膠粉和纖維素的組合。9、根據權利要求8所述的具吸收電磁波功能膩子，其特徵在於，所述的膠結料中纖維素佔3050%。10、根據權利要求5所述的具吸收電磁波功能膩子，其特徵在於，選自以下組配的任一個組配l:組分質量百分含量灰鈣6%石膏16%重鈣5%滑石粉5%水泥34%膠粉3%甲基羥丙基纖維素3%Fe-石墨粉28%;組配2:組分質量百分含量灰鈣5%石膏18%重,丐8%微珠8%水泥36%膠粉0.5%甲基羥丙基纖維素0.5%乙炔炭黑粉24%;組配3:組分質量百分含量重鈣5%珍珠巖5%水泥45%膠粉5%甲基羥丙基纖維素5%Mn-Zn鐵氧體粉35%;組配4:組分質量百分含量重藥30%水泥16%膠粉3%甲基羥丙基纖維素Mn-Zn鐵氧體粉二氧化錳粉乙炔炭黑組配5:組分質]灰鈣微珠水泥膠粉甲基羥丙基纖維素二氧化錳粉組配6:組分質:灰鈣珍珠巖水泥膠粉甲基羥丙基纖維素二氧化錳粉Mn-Zn鐵氧體粉Fe-石墨粉1%20%20%10%;匱百分含j10%30%20%26%3%1%10%;匱百分含]10%20%10%10%3%1%16%15%15%。全文摘要本發明公開一種具吸收電磁波功能的膩子，屬於建材領域。本發明每100質量份所述膩子中，含有10-50質量份的吸波劑，所述吸波劑為納米Fe-石墨複合粉、錳鋅鐵氧體粉、二氧化錳粉和乙炔炭黑粉中的一種或其中幾種的組合。本發明膩子，對電磁波在8～18GHz的反射率低於-5dB，能夠有效吸收能量，使反射波能量衰減。該膩子作為內牆塗覆材料時，可以有效吸收室內電器等產生的電磁波，消除電磁波對人員的影響；施用於外牆時，可阻隔並吸收電視、手機等信號塔的電磁輻射，不僅保護建築物內的人員不受電磁輻射，還可直接吸收電磁波，避免反射電磁波對建築物外人員造成傷害。文檔編號C09D5/34GK101386721SQ20081022522公開日2009年3月18日申請日期2008年10月28日優先權日2008年10月28日發明者侯國豔,冀志江,張忠倫,李海建,靜王,王曉燕,王繼梅,斌韓申請人:中國建築材料科學研究總院