[发明专利]一种具有电磁波屏蔽功能的聚氨酯防水涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有电磁波屏蔽功能的聚氨酯防水涂料及其制备方法，以重量份数计，制备该聚氨酯防水涂料的原料包括：异氰酸酯单体5‑95份、多元醇5‑95份、导电填料0.5‑70份、增塑剂1‑50份、颜填料0‑50份、扩链剂0‑10份、溶剂0‑20份、催化剂0‑1份和其它助剂0‑1份；其中，导电填料包括一维导电填料和二维导电填料；一维导电填料和二维导电填料的质量比为1:(8‑30)。本发明的防水涂料在满足具有良好的电磁屏蔽效果的同时，还使得防水涂料具有良好的延伸性、强度等综合性能。

技术领域

本发明属于防水材料技术领域，更具体地，涉及一种具有电磁波屏蔽功能的聚氨酯防水涂料及其制备方法。

背景技术

伴随着电子化、信息化的迅猛发展，电磁波作为信息传播的重要载体，已经渗入生活的各个方面，电子产品已越来越广泛应用于国民经济以及家庭生活的各个领域，小到手机、电视机、家用电器，大到雷达、信号发射基站及信号接收站。利用电磁波在不同介质中的传播规律，人们可以用来进行矿产资源的勘探和地震的预报。医疗方面，电磁波也有广泛应用，比如理疗、诊断和治疗恶性肿瘤等。但是，电磁波的广泛应用形成了复杂的电磁环境，带来了大量的负面效应，诸如电磁干扰(EMI)、电磁信息的安全性和电磁辐射对人体健康带来的危害等。电磁辐射来源包括天然电磁环境和人为电磁环境，天然电磁环境来自太阳的电磁波和地磁场，其相对于人为电磁环境对人体危害较小。人为电磁环境一般包括：广播电视、通信设施、交通工具、电力系统、家用电器、工业科研医疗中使用的高频设备等。生活环境中处处充满了电磁波，只要是使用电器用品如电风扇、微波炉等都会放出电磁波；墙壁中看不见的电线，也会使电磁波检测笔哔哔叫。人们使用的手机，它的电磁波其实是很强的，在电脑前拨通手机，会发现电脑荧幕闪烁不已。尤其是5G时代的到来，电磁波将使人们居住生活环境变得更严峻。

电磁波屏蔽是抑制电磁干扰、实现电磁防护的有效手段之一。上层规划防护包括合理工业布局，强化区域控制，使电子、电气设备密集的工业区远离居民区；在近园区设置绿化带，形成“吸波墙”，降低场源对周围环境的辐射。绿色植物对电磁辐射的吸收具有频带宽、效果好且无任何负面影响的特点。从结构细节来说，可以使用电磁波屏蔽材料对屏蔽体和被屏蔽体进行隔离，减少电磁波的传播。针对电磁波屏蔽材料，科学界和工业界进行了大量的研究，一般是具有低电阻的金属良导体或复合材料，当对于要求电磁波反射率较低或者趋于零的应用(吸波)，通常需要屏蔽材料满足阻抗匹配等条件。在建筑领域，应用具有电磁波屏蔽功能的材料，能够有效地减少电磁波对人体的伤害。其中作为主体结构的混凝土吸波材料在工程上已经得以应用。但是将主体结构赋予屏蔽功能，所带来的成本将大幅提高。若将防水材料赋予屏蔽功能，将有效地解决这一难题。防水材料是建筑物的围护结构要防止雨水、雪水和地下水的渗透；要防止空气中的湿气、蒸汽和其他有害气体与液体的侵蚀；分隔结构要防止给排水的渗透。这些防渗透、渗漏和侵蚀的材料统称防水材料。防水材料像一层外衣，对建筑物进行包裹似保护。

胡全超等利用将聚酯纤维布进行改性，使其导电，进而制备沥青卷材，从而获得具有电磁波屏蔽功能的防水卷材(CN 105584173 A)。张宏博等利用导电柔性纤维对抹面砂浆进行改性，制备了电磁屏蔽砂浆(CN104310907A)。聚氨酯防水涂料是防水材料中重要的材料之一，具有液体卷材之称。其相比卷材具有液体施工、无需明火等便捷优势，同时能够克服卷材不能实现的异性部位施工等缺点。对于聚氨酯防水涂料的电磁波屏蔽功能化，意义重大。目前，虽然电磁波屏蔽涂料的研究很多，但是能够同时满足防水和电磁波屏蔽功能需求的聚氨酯涂料，暂时未有报道。因为聚氨酯防水涂料需满足具有一定延伸率(在GB/T2965-2013中规定不小于450％)。如前所述，具有电磁波屏蔽功能的材料通常具有低电阻，为达到此目的，越过导电阙值，常需大量添加导电填料，然而高含量的导电填料，通常使复合材料力学性能变差(脆)，缺乏延伸性；因此，目前很难开发出既具有电磁波屏蔽功能，又能够满足常规聚氨酯防水涂料的延伸性等综合性能的聚氨酯防水涂料。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种具有电磁波屏蔽功能的聚氨酯防水涂料，不仅使聚氨酯防水涂料具有电磁波屏蔽功能，同时还能满足聚氨酯防水涂料的技术指标要求。