一種具有防輻射、阻燃、抗菌功能的塗料及其製備方法
2023-06-10 21:42:16
專利名稱：一種具有防輻射、阻燃、抗菌功能的塗料及其製備方法
技術領域：
本發明屬於功能塗料及其製備技術領域，特別涉及一種具有防輻射、阻燃、抗菌功能的塗料及其製備方法。
背景技術：
防輻射材料已成為當今材料學科的一大課題，隨著各種高輻射設備的出現和廣泛應用，防輻射材料的研究已引起了人們的普遍關注。2011年3月11日的日本大地震所引發的福島核電站危機，也引發了人們對核輻射的擔憂；而人們生活中各種輻射源存在，也迫使人們對防輻射材料的重視；輻射已被世界衛生組織列為繼水源、大氣、噪音之後的第四大環境汙染源，成為危害人類健康的隱形「殺手」，防護輻射已成為當務之急。目前，防輻射塗料大多採用的是在塗料組分中加入重金屬或稀有金屬粉末及其氧化物，尤其是含Ba、Pb、U、Lu等金屬化合物，或者採用複合鍍層，但必然也帶來施工困難，附著力不夠，同時功能不夠等缺陷，因而防輻射塗料也只應用在一些特殊行業和特殊領域，而在人們的生活等領域中應用較少。因此開發兼具其他的附加性能的防輻射塗料成為當務之急；具有其他附加性能的防輻射塗料既能滿足塗料的基本功能，又擴寬其應用領域，也符合塗料多功能、多領域發展的要求。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種具有防輻射、阻燃、抗菌功能的塗料及其製備方法，該塗料附著力強、功能多，應用範圍廣，該塗料的製備工藝簡單，施工條件便捷， 環保無汙染。本發明的一種具有防輻射、阻燃、抗菌功能的塗料，其原料組成按重量百分比包括正矽酸乙酯15 35%，甲基三甲氧基矽烷5 ；35%，負載納米I^bSO4和I^bSO4的羥基磷灰石餘量。所述的負載納米I^bSO4和I^bSO4的羥基磷灰石的粒徑為10 500nm。本發明的一種具有防輻射、阻燃、抗菌功能的塗料的製備方法，包括將正矽酸乙酯、甲基三甲氧基矽烷、負載納米PbSO4和BaSO4的羥基磷灰石作為原料，通過凝膠-溶膠法在常溫下固化，即得具有防輻射、阻燃、抗菌功能的塗料，其中正矽酸乙酯的重量百分比為15 35%，甲基三甲氧基矽烷的重量百分比為5 35%，其餘為負載納米I^bSO4和BaSO4的羥基磷灰石。所述的負載納米1^^04和BaSO4的羥基磷灰石的製備方法為將粒徑為10 500nm 的高效吸附性能的羥基磷灰石，在400 900°C條件下進行活化後，再用靜態或動態吸附方法吸附含I^b(II)的溶液或含Ba(II)的溶液，乾燥後用硫酸處理，得到負載納米I^bSO4的羥
3基磷灰石或負載納米BaSO4的羥基磷灰石；最後將上述所得的負載I^bSO4的羥基磷灰石和負載BaSO4的羥基磷灰石按重量比0. 5 1. 5 1進行混合，即得負載納米I^bSO4和BaSO4的羥基磷灰石材料。所述的含I^b(II)的溶液為此(12、Pb(NO3)2的中一種或幾種；含Ba(II)溶液為 Ba (OH)2, BaCl2, Ba (NO3) 2溶液中的一種或幾種。所述的含I^b(II)的溶液中I^b(II)的濃度為0.05 5mol/L，含Ba(II)溶液中 Ba(II)的濃度為 0. 05 5mol/L。所述的靜態或動態吸附中羥基磷灰石與含I^b(II)或Ba(II)的溶液的中金屬離子的摩爾比1 1 1 3 ；金屬離子為1 或Ba離子。所述的硫酸的濃度為0. 1 5mol/L。本發明製備的塗料可用作建築塗層材料，金屬、木器、陶瓷等器件需要進行防輻射處理或者抗菌、抑菌和阻燃功能的塗料。本發明的一種具有防輻射、阻燃、抗菌功能塗料，採用羥基磷灰石大的比表面積， 高效的吸附性能，對溶液中的Ba(II)和Hd(II)進行動態或者靜態吸附，使Ba(II)和 Pb(II)固定在羥基磷灰石的微孔及其表面，然後通過酸處理生成對χ射線、中子射線具有高效防護功能，同時具有阻燃、抗菌等功能的負載納米HdSCV BaSO4的羥基磷灰石，再以負載納米I^bS04、BaSO4的羥基磷灰石、矽氧烷化合物原料，採用凝膠-溶膠的方法常溫下固化製得所需塗料。有益效果(1)本發明的塗料具有防輻射、抗菌、抑菌和阻燃等功能，具有附著力強、功能多， 應用範圍廣等優點。(2)本發明的塗料製備工藝簡單，施工條件便捷，環保無汙染。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。實施例1稱取500g在800°C高溫煅燒的羥基磷灰石，投入到IOL 0. 5mol/L的BaCl2的溶液中，採用靜態吸附的方法，在35°C，吸附1.證後過濾，然後投入到0. 5mol/L的H2SO4浸漬 30min，再過濾，烘乾即得負載BaSO4的羥基磷灰石；再稱取500g在800°C高溫煅燒的羥基磷灰石，投入到IOL 0. 5mol/L的PbCl2的溶液中，採用靜態吸附的方法，在40°C，吸附1. Oh後過濾，然後投入到0. 5mol/L的H2SO4浸漬 30min，再過濾，烘乾即得負載I^bSO4的羥基磷灰石；按重量比1 0.5的比例把負載BaSO4的羥基磷灰石和負載I^bSO4的羥基磷灰石進行混合，再按以下組分進行投料
權利要求
1.一種具有防輻射、阻燃、抗菌功能的塗料，其原料組成按重量百分比包括正矽酸乙酯15 35%，甲基三甲氧基矽烷5 35%，負載納米I^bSO4和I^bSO4的羥基磷灰石餘量。
2.根據權利要求1所述的一種具有防輻射、阻燃、抗菌功能的塗料，其特徵在於所述的負載納米I^bSO4和I^bSO4的羥基磷灰石的粒徑為10 500nm。
3.一種具有防輻射、阻燃、抗菌功能的塗料的製備方法，包括將正矽酸乙酯、甲基三甲氧基矽烷、負載納米PbSOjP BaSO4的羥基磷灰石作為原料，通過凝膠-溶膠法在常溫下固化，即得具有防輻射、阻燃、抗菌功能的塗料，其中正矽酸乙酯的重量百分比為15 35%，甲基三甲氧基矽烷的重量百分比為5 35%，其餘為負載納米 PbSO4和BaSO4的羥基磷灰石。
4.根據權利要求3所述的一種具有防輻射、阻燃、抗菌功能的塗料的製備方法，其特徵在於所述的負載納米I^bSO4和BaSO4的羥基磷灰石的製備方法為將粒徑為10 500nm 的羥基磷灰石，在400 900°C條件下進行活化後，再用靜態或動態吸附方法吸附含1 2+的溶液或含Ba2+的溶液，乾燥後用硫酸處理，得到負載納米I^bSO4的羥基磷灰石或負載納米 BaSO4的羥基磷灰石；最後將上述所得的負載I^bSO4的羥基磷灰石和負載BaSO4的羥基磷灰石按重量比0.5 1.5 1進行混合，即得負載納米I^bSO4和BaSO4的羥基磷灰石材料。
5.根據權利要求4所述的一種具有防輻射、阻燃、抗菌功能的塗料的製備方法，其特徵在於所述的含1 2+的溶液為此(12、Pb(NO3)2的中一種或幾種；含Ba2+溶液為Ba(0H)2、 BaCl2、Ba (NO3) 2溶液中的一種或幾種。
6.根據權利要求4或5所述的一種具有防輻射、阻燃、抗菌功能的塗料的製備方法，其特徵在於所述的含1 2+的溶液中1 2+的濃度為0. 05 5mol/L，含Ba2+溶液中Ba2+的濃度為 0.05 5mol/L。
7.根據權利要求4所述的一種具有防輻射、阻燃、抗菌功能的塗料的製備方法，其特徵在於所述的靜態或動態吸附中羥基磷灰石與含1 2+或Ba2+的溶液的中金屬離子的摩爾比 1 1 1 3。
8.根據權利要求4所述的一種具有防輻射、阻燃、抗菌功能的塗料的製備方法，其特徵在於所述的硫酸的濃度為0. 1 5mol/L。
全文摘要
本發明涉及一種具有防輻射、阻燃、抗菌功能的塗料及其製備方法，該塗料其原料組成按重量百分比包括正矽酸乙酯15～35％，甲基三甲氧基矽烷5～35％，負載納米PbSO4和PbSO4的羥基磷灰石30～80％；其製備方法，包括以正矽酸乙酯、負載納米PbSO4和BaSO4的羥基磷灰石、甲基三甲氧基矽烷為原料，通過凝膠-溶膠法在常溫下固化，即得。本發明的塗料具有防輻射、抗菌、抑菌和阻燃等功能，具有附著力強、功能多，應用範圍廣等優點；本發明的塗料製備工藝簡單，施工條件便捷，環保無汙染。
文檔編號C04B28/24GK102225859SQ20111010295
公開日2011年10月26日 申請日期2011年4月22日 優先權日2011年4月22日
發明者劉佳林, 張玉梅, 江振林, 王華平, 王朝生, 王瓊 申請人:東華大學