[发明专利]一种高效吸收工频电磁场的涂料

权利要求书

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：聚氨酯涂料：粉体=（7−3）：（3−7）；

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；

所述膨胀阻燃体系按质量百分比组成，包括：聚磷酸铵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、钛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酯；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砜 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0.5 h−1 h；所述步骤3中的惰性气体为氮气；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；所述步骤4中的惰性气体为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5−15 μm；

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0.1g MWCNT浸泡在30ml溶液中，超声处理10−20分钟；

所述敏化液为：0.040−0.050M SnCl₂·2H₂O、3.0−3.5M NaCl、0.5−1mol/L HCl、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活化液中于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：6.5−8.5M PdCl₂，2−3ml HCl，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： 20−25 g/L硫酸镍、45−60 g/L柠檬酸钠、20−30 g/L硼酸、20−30 g/L亚磷酸二氢钠、300ml超纯水。

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：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直径为20−30nm、长度为5−15μm的MWCNT多壁碳纳米管上沉积Ni（镍）纳米颗粒；

（2）0.1g MWCNT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：0.045M SnCl₂·2H₂O、3.2M NaCl、0.5mol/L HCl、0.5mol/L Na₂SnO₃·2H₂O、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：7.5M PdCl₂，2.4ml HCl，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）50mg MWCNT/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，体积比为5:95的混合气体氛围下在管式炉内在400℃温度下进行燃烧5小时。