一种高效吸收工频电磁场的涂料制造技术

本发明专利技术属于吸波、环保、涂料应用领域，尤其涉及一种高效吸收工频电磁场的涂料，具体是一种高效衰减工频电磁波产生的电磁场的涂料。本发明专利技术包括以下组份按固含量的质量百分比组成，具体包括：涂料：粉体=（7−3）：（3−7）。本发明专利技术将介电材料与磁性材料进行一体化处理，制备形成MWCNT/FeNi多壁碳纳米管/铁镍合金复合纳米线粉体材料，将这种吸波剂分散在涂料中，实现电磁辐射的有效防护，解决了变电站的工频电磁波辐射问题。实现涂料能同时衰减工频电磁波产生的辐射电场以及磁场的目的，填补了吸波材料在工频电磁波段50Hz、60Hz应用的空白。喷涂工艺简便，通过喷涂使用后即可达到电磁污染防护的效果。

A kind of coating with high efficiency absorbing power frequency electromagnetic field

The invention belongs to the application field of absorbing wave, environmental protection and coating, in particular to a coating with high efficiency absorbing power frequency electromagnetic field, in particular, a coating that efficiently attenuates the electromagnetic field produced by the power frequency electromagnetic wave. The invention comprises the following components, which are made up of the mass percentage of solid content, including: coating: powder = (7: 3): (3 7). The invention integrates the dielectric material with the magnetic material to form the MWCNT/FeNi multi wall carbon nanotube / iron nickel alloy composite nanowire powder material, disperses the absorbing agent in the coating, realizes the effective protection of the electromagnetic radiation, and solves the problem of the power frequency electromagnetic wave radiation of the substation. The application of the coating can simultaneously attenuate the radiation electric field and the magnetic field produced by the frequency electromagnetic wave, and fills the blank of the application of the absorbing material in the 50Hz and 60Hz of the power frequency electromagnetic wave band. The spraying process is simple, and the effect of electromagnetic pollution protection can be achieved after spraying.

【技术实现步骤摘要】
一种高效吸收工频电磁场的涂料
本专利技术属于吸波、环保、涂料应用领域，尤其涉及一种高效吸收工频电磁场的涂料，具体是一种高效衰减工频电磁波产生的电磁场的涂料。
技术介绍
随着社会发展，电网覆盖的普及范围逐渐增大，大量的生物学研究随之进行，结果表明，电力系统的工作人员日常暴露于工频电磁场下会对人体造成多器官的功能性损害，同时造成免疫系统的损伤，与癌症的病发概率呈正相关。因此，由工频电磁场产生的危害问题逐渐被人们重视。按照天线理论分析，工频电磁场同时产生感应电场以及感应磁场，电场、磁场矢量以波阻抗之间并非紧密耦合，电压感应出电场，电流感应出磁场，电、磁场在传播方向上没有固定关系。因此，吸收工频电磁场的材料应分别从衰减感应电场以及感应磁场两方面进行。电磁波吸收材料的性质决定了其对电磁波的响应方式不同，大致可以分为两类，一类是利用材料的电子、离子极化或界面衰减来吸收电磁波，此类材料属于介电损耗型，其特点是材料具有较高的介电常数和介电损耗值，一般在较高频率下吸波性能较好；另一类是利用材料的共振吸收、磁滞损耗与涡流损耗消耗电磁波的能量。目前市面上的电磁波防护装置是针对1到20GHz的高频电磁波进行衰减防护，对50Hz、60Hz的工频电磁波防护作用基本上无效。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术提出一种高效吸收工频电磁场的涂料。其目的是填补目前吸波材料应用于工频电磁波段50Hz、60Hz进行高效吸收电磁场的空白，有效减少工频电磁波产生的电磁场对人体的危害，减少人类长期暴露在输变电设备产生的工频电磁场中的损害。为了实现上述专利技术目的，本专利技术是本通过以下技术方案来实现的：一种高效吸收工频电磁场的涂料，包括以下组份按固含量的质量百分比组成，具体包括：涂料：粉体=（7−3）：（3−7）。所述涂料为聚氨酯涂料。所述粉体为吸波粉体材料，吸波粉体材料是工频电磁场产生的感应电磁场的高效吸收剂，为MWCNT/FeNi多壁碳纳米管/铁镍合金复合纳米线粉体材料。所述涂料为聚氨酯涂料，按质量百分比组成，包括：改性水性聚氨酯40−45份、膨胀阻燃体系25−30份、水20−25份、填料20−30份、助剂12−15份、高效吸收工频电磁场的粉体材料加入量占聚氨酯涂料整体固含量的30%−70%。所述膨胀阻燃体系按质量百分比组成，包括：聚磷酸氨1份，三聚氰胺1份，季戊四醇1份；所述填料为碳酸钙、滑石粉、高岭土、钦白粉或膨润土中的一种或几种；所述助剂按质量百分比，包括：分散剂1−2份、消泡剂0.5−1.5份、增稠剂0.5−1份、固化剂2−3份、防霉杀菌剂0.5−1份、成膜助剂3−5份、渗透剂0.5−1.5份。所述分散剂为六偏磷酸钠；所述消泡剂为磷酸三丁醋；所述增稠剂为氰甲基纤维素或聚丙烯酞胺；所述固化剂为二乙烯三胺、间苯二胺、酚醛改性胺或二氨基二苯基甲飒DDS中的一种；所述防霉杀菌剂为1,2-苯丙异噻唑啉-3-酮；所述成膜助剂为乙二醇丁醚；所述渗透剂为渗透剂JFC。所述MWCNT/FeNi多壁碳纳米管/铁镍合金复合纳米线粉体材料的制备过程包括如下步骤：步骤1、采用化学镀方法在MWCNT多壁碳纳米管上沉积Ni纳米颗粒；步骤2、MWCNT/Ni多壁碳纳米管/镍与乙酰丙酮铁在三甘醇中超声分散均匀；步骤3、超声分散均匀后，在惰性气体环境下缓慢加热至沸腾，反应30min后冷却至室温；步骤4、将步骤3制得样品稀释、分离、干燥后，惰性气体氛围下在管式炉内进行燃烧。所述MWCNT/Ni多壁碳纳米管/镍、乙酰丙酮铁与三甘醇的添加比为10−15mg：15−25mg：3−5ml，超声波分散时间为0.5h−1h；所述惰性气体为氮气；所述稀释，使用的稀释液为乙酸乙酯，干燥温度为80−100℃；所述管式炉内温度为400℃，反应时间为4−6小时；惰性气体为N2和H2的混合物，其体积比为：N2：H2=5：95；所述MWCNT多壁碳纳米管的直径为20−30nm、长度为5−15nm。所述化学镀方法是无外加电流的情况下借助合适的还原剂，使镀液中金属离子还原成金属，并沉积到固体表面的一种镀覆方法，具体分为敏化、活化和镀镍三个步骤：（１）敏化：所述MWCNT多壁碳纳米管的敏化过程为将0.1gMWCNT浸泡在30ml溶液中，超声处理10−20分钟；所述敏化液为：0.040−0.050MSnCl2·2H2O、3.0−3.5MNaCl、0.5−1mol/LHCl、0.5−1MNa2SnO3·2H2O、30ml超纯水；（２）活化：所述MWCNT的活化过程为将敏化后的MWCNT多壁碳纳米管加入到敏化液中于20−30℃下搅拌1h，然后使用0.22微米的微孔膜过滤器真空过滤，将活化后的MWCNT多壁碳纳米管）在80−100℃干燥24h以上；所述活化液为：6.5−8.5MPdCl2，2−3mlHCl，30ml超纯水；（３）镀镍：将0.05g活化处理后MWCNT多壁碳纳米管分散在化学镀溶液中90℃下搅拌10−20分钟，然后超声分散10−20分钟；快速滴入1.5mL水合肼反应5分钟后，在0℃冷却，磁选；使用蒸馏水、95%的酒精清洗1−10次，最后在恒温干燥箱中80−100℃下干燥6−10h；所述化学镀液为：20−25g/L硫酸镍、45−60g/L柠檬酸钠、20−30g/L硼酸、20−30g/L亚磷酸二氢钠、300ml超纯水。所述一种高效吸收工频电磁场的涂料，包括以下组份按固含量的质量百分比组成，具体包括：聚氨酯涂料：MWCNT/FeNi多壁碳纳米管/铁镍合金粉体材料=1：1；该涂料主要由以下两部分对工频电磁场进行衰减：第一步是：在聚氨酯涂料中加入固含量为50%的能够高效衰减工频电磁场的粉体材料制备混合涂料涂装在高压电气设备表面，进行高效吸收工频电磁场；第二步是：高效吸收工频电磁场的粉体材料为MWCNT/FeNi多壁碳纳米管/铁镍合金粉体材料；其制备采用以下步骤：（1）采用传统的化学镀方法在在直径为20−30nm、长度为5−15nm的MWCNT多壁碳纳米管上沉积Ni（镍）纳米颗粒；（2）0.1gMWCNT多壁碳纳米管浸泡在30ml敏化液中超声处理10分钟；所述敏化液为：0.045MSnCl2·2H2O、3.2MNaCl、0.5mol/LHCl、0.5mol/LNa2SnO3·2H2O、30ml超纯水；（3）敏化后的MWCNT多壁碳纳米管加入到活化液中于25℃下搅拌1h，然后使用0.22微米的微孔膜过滤器真空过滤，将活化后的MWCNT多壁碳纳米管在80℃干燥24h以上；所述活化液为：7.5MPdCl2，2.4mlHCl，30ml超纯水；（4）将0.05g活化处理后MWCNT多壁碳纳米管分散在化学镀溶液中90℃下搅拌10分钟，然后超声波分散15分钟；快速滴入1.5mL水合肼反应5分钟后，在0℃冷却，磁选；使用蒸馏水、95%酒精清洗5次，最后在恒温干燥箱中在80℃干燥6h；所述化学镀液为：硫酸镍23g/L、柠檬酸钠50g/L、硼酸25g/L、亚磷酸二氢钠25g/L、水300ml；（5）50mgMWCNT/Ni多壁碳纳米管/镍与100mg乙酰丙酮铁在15ml三甘醇中采用声波降解法分散均匀；（6）加入超声分散后，以惰性氮气气体作为保护气缓慢加热至沸腾；（7）乙酸乙酯稀释、分离、干燥后，在惰性N2和H2，体积本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效吸收工频电磁场的涂料，其特征是：包括以下组份按固含量的质量百分比组成，具体包括：涂料：粉体=（7−3）：（3−7）。

【技术特征摘要】
1.一种高效吸收工频电磁场的涂料，其特征是：包括以下组份按固含量的质量百分比组成，具体包括：涂料：粉体=（7−3）：（3−7）。2.根据权利要求1所述的一种高效吸收工频电磁场的涂料，其特征是：所述涂料为聚氨酯涂料。3.根据权利要求1所述的一种高效吸收工频电磁场的涂料，其特征是：所述粉体为吸波粉体材料，吸波粉体材料是工频电磁场产生的感应电磁场的高效吸收剂，为MWCNT/FeNi多壁碳纳米管/铁镍合金复合纳米线粉体材料。4.根据权利要求1所述的一种高效吸收工频电磁场的涂料，其特征是：所述涂料为聚氨酯涂料，按质量百分比组成，包括：改性水性聚氨酯40−45份、膨胀阻燃体系25−30份、水20−25份、填料20−30份、助剂12−15份、高效吸收工频电磁场的粉体材料加入量占聚氨酯涂料整体固含量的30%−70%。5.根据权利要求4所述的一种高效吸收工频电磁场的涂料，其特征是：所述膨胀阻燃体系按质量百分比组成，包括：聚磷酸氨1份，三聚氰胺1份，季戊四醇1份；所述填料为碳酸钙、滑石粉、高岭土、钦白粉或膨润土中的一种或几种；所述助剂按质量百分比，包括：分散剂1−2份、消泡剂0.5−1.5份、增稠剂0.5−1份、固化剂2−3份、防霉杀菌剂0.5−1份、成膜助剂3−5份、渗透剂0.5−1.5份。6.根据权利要求5所述的一种高效吸收工频电磁场的涂料，其特征是：所述分散剂为六偏磷酸钠；所述消泡剂为磷酸三丁醋；所述增稠剂为氰甲基纤维素或聚丙烯酞胺；所述固化剂为二乙烯三胺、间苯二胺、酚醛改性胺或二氨基二苯基甲飒DDS中的一种；所述防霉杀菌剂为1,2-苯丙异噻唑啉-3-酮；所述成膜助剂为乙二醇丁醚；所述渗透剂为渗透剂JFC。7.根据权利要求1所述的一种高效吸收工频电磁场的涂料，其特征是：所述MWCNT/FeNi多壁碳纳米管/铁镍合金复合纳米线粉体材料的制备过程包括如下步骤：步骤1、采用化学镀方法在MWCNT多壁碳纳米管上沉积Ni纳米颗粒；步骤2、MWCNT/Ni多壁碳纳米管/镍与乙酰丙酮铁在三甘醇中超声分散均匀；步骤3、超声分散均匀后，在惰性气体环境下缓慢加热至沸腾，反应30min后冷却至室温；步骤4、将步骤3制得样品稀释、分离、干燥后，惰性气体氛围下在管式炉内进行燃烧。8.根据权利要求7所述的一种高效吸收工频电磁场的涂料，其特征是：所述MWCNT/Ni多壁碳纳米管/镍、乙酰丙酮铁与三甘醇的添加比为10−15mg：15−25mg：3−5ml，超声波分散时间为0.5h−1h；所述惰性气体为氮气；所述稀释，使用的稀释液为乙酸乙酯，干燥温度为80−100℃；所述管式炉内温度为400℃，反应时间为4−6小时；惰性气体为N2和H2的混合物，其体积比为：N2：H2=5：95；所述MWCNT多壁碳纳米管的直径为20−30nm、长度为5−15nm。9.根据权利要求7所述的一种高效吸收工频电磁场的涂料，其特征是：所述化学镀方法是无外加电流的情况下借助合适的还原剂，使镀液中金属离子还原成金属，并沉积到固体表面的一种镀覆方法，具体分为敏化、活化和镀镍三个步骤：（1）敏化：所述MWCNT多壁碳纳米管的敏化过程为将0.1gMWCNT浸...

【专利技术属性】
技术研发人员：于丽新，王志江，戴黎，魏长宏，邵枫，齐笑言，李响，刘建民，吴静，吕晶，张建峰，李海强，刘艇安，徐天元，李成俊，孟月，吴松羽，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁东科电力有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21