[发明专利]用于浸渍材料以遮蔽交变电磁场效应的组成物、其在涂布/浸渍纤维和/或多孔基质以及含有该组成物的材料上的应用

说明书

本发明的目的是用于浸渍其它材料的组成物，使得该些材料能够遮蔽从低频率到无线电频率范围内的交变电磁场，该组成物包含可形成水合物的盐的水溶液，或包含盐的组合的水溶液而其中至少一种盐可形成水合物，该组成物的特征在于其含有丙烯酸和/或苯乙烯‑丙烯酸分散液和/或硅氧烷乳液和/或增强添加剂，该些增强添加剂系选自包含表面活性剂和/或铝硅酸盐和硅酸盐和/或可溶性和不溶性钙化合物、金属和类金属氧化物的群组，而交变场被遮蔽至少在10^‑2Hz至10⁶Hz的范围内，以及其应用于涂布/浸渍纤维和/或多孔基质和含有该组成物的材料。

技术领域

本发明涉及一种用于浸渍其它材料的组成物，从而使其能够遮蔽交变电磁场效应，包括该组成物用于涂布和修饰建造材料、家具、纺织品、衣服和其它材料。本发明可应用于家用用品，涂布建筑物的结构件和遮蔽电气和电子设备等建造业上。

背景技术

机电、电子、远程技术和信息科技(IT)设备的技术发展以及其迅速增长的应用需要我们分析电场(EF)、磁场(MF)和电磁场(EMF)对人体健康的影响。以下组织参与了这个问题的工作：世卫组织、欧洲委员会：健康和消费者保护，国际非电离辐射防护委员会和IEEE(电气与电子工程师协会)。美国在1940年代快速电气化过程中对健康状况的分析表明，电磁辐射对文明疾病的贡献大于生活方式的实际变化[Medical Hypotheses 74(2010)337]。由于我们不能放弃使用电气设备，唯一的解决方案是遮蔽它们。EF遮蔽的传统材料是基于法拉第笼蔽效应的高导电性的单相材料(金属、碳、导电聚合物及其组合)。放置在聚合物或玻璃内的金属箔和栅格，导电聚合物以及由棉和聚酯制成且编入微米直径的银或不锈钢线的材料系用作为EF遮蔽[IEEE Trans.电磁兼容性30(1988)187；出处同上30(1988)282]。这些类型的解决方案已在美国专利US 6028266-低频率MF遮蔽和US 6320123-EMF遮蔽以及电缆遮蔽中揭示。一种新的解决方案是应用多相材料来形成EMF遮蔽复合材料，因为在调控组分相的性能、重量/体积比和连接性时，可以获得具有适合于所欲应用要求的性能的材料[材料科学杂志44(2009)3917；材料科学进展59(2013)183]。

许多专利解决方案与GHz频率范围内的EMF遮蔽复合材料相关。该解决方案尤其在以下专利中揭示：US 3599210、EP 0312333B1、FR 2695760A1、EP 0420513B1、US 5661484和JP 10013081。对于具有从Hz到GHz的宽范围的EMF遮蔽复合材料，还有其它发明，例如在国际专利申请WO 2002/40799A1、美国专利US 6337125B1、国际专利申请WO 2003031722A1和抛光专利PL 203956中。在国际专利申请WO 2002/40799A1中给出了宽的EMF遮蔽范围(从Hz到GHz)，其中遮蔽材料使用以水泥、灰泥或石膏为基质的复合材料，其可与各种灰分、渣、微硅粉和石灰石(CaCO₃与混合物)和反射/吸收电磁辐射的成分，如剥落石墨、电极石墨、石墨片，碳纤维，烟灰、亚铁盐和碳化硅(SiC)结合。遮蔽材料含有1-6层金属网格和0.5-60％w/w的铁屑。美国专利US 6337125B1提出了用于制造吸收电磁辐射的复合材料的装置和方法，其允许增加吸收速率并且比先前使用的装置更薄和/或更轻。这些是合成介电材料与合成磁性材料，或与高磁性损耗的材料的组合，使得介电容率和磁化率在所欲的频率范围内匹配，频率吸收带为10MHz至10GHz。

国际专利申请WO 2003/031722A1显示由适当地选择可反射电磁波的层和包含导电纤维(例如，长度选择适合吸收电磁波波段的碳纤维)的吸收层所组成的复合材料。

波兰专利PL 203956B1显示从几kHz到2GHz的频带吸收电磁波的材料，其是由具有相对低介电容率的高岭土条纹和具有相对高介电容率的有机极性分子层组成的奈米复合材料。高岭土包装的厚度1nm，而0.2-2nm极性有机分子层是咪唑层，这是插入高岭土的极性有机分子。