專利名稱：用于產(chǎn)生電磁波的輻射表面用的涂覆材料和其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分所說的、用于產(chǎn)生電磁波的輻射表面用的涂覆材料以及按權(quán)利要求9前序部分所說的制備方法。
這種涂覆材料被涂覆在輻射體的輻射表面上，所述輻射體則應(yīng)用于能源技術(shù)、尤其是制冷和空調(diào)技術(shù)。通過輻射體與涂覆材料的相互作用產(chǎn)生的電磁波所起的作用例如是制冷和加熱置于輻射體的輻射場中的材料。
DD-208029已經(jīng)公開了一種用于產(chǎn)生電磁波的輻射表面用的涂覆材料和其制備方法。所述涂覆材料是粘合劑、絕緣劑、分散劑、水和石墨的混合物。粘合劑是聚乙烯乙酸乙酯和/或聚丙烯酸酯和/或多肽，而絕緣劑是絕緣性炭黑。石墨、炭黑和粘合劑在涂覆材料中形成電偶極子，電偶極子在激發(fā)狀態(tài)下輻射電磁波。這種涂覆材料的制備方法主要包括，通過攪拌裝置混合這些物質(zhì)，加壓粉碎炭黑和石墨的顆粒。
這里僅一般性地說明了涂覆材料基本組分的制備，從輻射電磁波的角度來看，沒有涂覆材料的哪個(gè)具體組成獲得了良好的效果。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種具體組成的涂覆材料，由這種涂覆材料可效地輻射電磁波，以及提供一種這種涂覆材料的制備方法。
該目的通過具有權(quán)利要求1特征的涂覆材料和具有權(quán)利要求9特征的涂覆材料的制備方法實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)權(quán)利要求1，粘合劑由下列組分組成·64-79％蒸餾水，·4-6％磺化油，·0.16-0.24％酚或0.05-0.5％苯并異噻唑啉酮，·15-19％酪蛋白，
·0.8-1.2％尿素，·2-3％堿性稀釋劑和·2.5-3.5％己內(nèi)酰胺。
涂覆材料本身由55-65％基礎(chǔ)物質(zhì)和35-45％石墨組成，其中基礎(chǔ)物質(zhì)由39-49％粘合劑，18-23％絕緣劑，18-24％分散劑和12-16％蒸餾水的混合物組成。在該組合物中，涂覆材料構(gòu)成大量均勻分布的細(xì)小電偶極子，所述電偶極子由絕緣劑、石墨和粘合劑形成。
在這種情況下，粘合劑包括作為主要組分的蒸餾水，根據(jù)加入量，確保粘合劑至少具有粘稠度。由此可使粘合劑的單個(gè)組分彼此混合。
磺化油和必要時(shí)的流動(dòng)控制劑起增溶劑的作用，使單個(gè)組分均勻和穩(wěn)定地分布在粘合劑中，以及在基體上很好地形成涂覆材料膜。
粘合劑中所含的酚或苯并異噻唑啉酮(即使少量)促進(jìn)顆粒聚集。
酪蛋白在粘合劑中起粘合劑作用，使粘合劑內(nèi)的單個(gè)組分聚集。
粘合劑中的尿素同樣起增溶劑的作用，即促進(jìn)單個(gè)組分均勻地分布在粘合劑中。
在粘合劑中還含有起均化作用的稀釋劑以及作為結(jié)構(gòu)物質(zhì)的己內(nèi)酰胺。
基礎(chǔ)物質(zhì)包括作為主要組分的粘合劑，在粘合劑上聚集有作為電偶極子一部分的絕緣劑顆粒。這里，分散劑有助于分散，從而使粘合劑與絕緣劑顆粒一起均勻地分布在基礎(chǔ)物質(zhì)中。同基礎(chǔ)物質(zhì)一起混合的蒸餾水的作用是稀釋基礎(chǔ)物質(zhì)。
在涂覆材料混合期間加入的石墨和其單個(gè)顆粒最后同樣聚集在已經(jīng)粘合了絕緣劑的粘合劑上，與絕緣劑一起形成大量、細(xì)小、均勻分布在涂覆材料中的電偶極子。石墨可在被研磨到極小顆粒的情況下加入。由此促使石墨均勻地分布在涂覆材料中，從而進(jìn)一步形成大量的電偶極子。因此，用這種涂覆材料在產(chǎn)生和輻射電磁輻射時(shí)具有較高的輻射量。用這種涂覆材料涂覆的輻射表面在經(jīng)受高頻激發(fā)時(shí)，輻射與高頻相應(yīng)的電磁輻射。在這種情況下，涂覆材料在制備后優(yōu)選至少具有粘稠、可涂抹的稠度，并且在涂覆到輻射表面上后干燥，優(yōu)選形成連續(xù)、無裂紋的表面。
磺化油例如可使用磺化橄欖油、磺化芝麻油或磺化棕櫚油。但是，根據(jù)權(quán)利要求2，磺化油優(yōu)選使用磺化蓖麻油，它們作為磺化蓖麻醇酸鹽或土耳其紅油是眾所周知的。這種磺化蓖麻油因其界面活化特性而尤為適用。
根據(jù)權(quán)利要求3，酚優(yōu)選碳化的、通過裂解制備的酚，它們具有特別好的聚集顆粒的能力。優(yōu)選地，用苯并異噻唑啉酮代替酚。
根據(jù)權(quán)利要求4，稀釋劑是芳香族和/或醇族和/或酯族和/或酮族溶劑，例如萜烯。
絕緣劑可使用許多已知的絕緣劑。但是，根據(jù)權(quán)利要求5，絕緣劑優(yōu)選使用絕緣性炭黑。這種炭黑優(yōu)選在已經(jīng)被研磨到極細(xì)小的顆粒狀態(tài)時(shí)加入。從而使炭黑均勻地分布在基礎(chǔ)物質(zhì)中，并由此促進(jìn)在涂覆材料中全部形成大量的電偶極子。
根據(jù)權(quán)利要求6，易于分散和由此將粘合劑與絕緣劑顆粒一起均勻分布到基礎(chǔ)物質(zhì)中的分散劑是一種有機(jī)的單體和/或聚合物。
根據(jù)權(quán)利要求7，在優(yōu)選的實(shí)施方式中，涂覆材料含有觸變劑。這種觸變劑的作用是使涂覆材料具有粘稠度，即當(dāng)將它們涂覆在輻射表面上時(shí)易于涂抹，相反，當(dāng)它們處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)很粘稠，使得在表面上不會(huì)形成料滴或龜裂。由此可在輻射表面上涂覆輪廓精確的涂覆材料。
根據(jù)權(quán)利要求8，在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，涂覆材料被涂覆在輻射體的輻射表面上，由該輻射體可輻射出電磁輻射，其頻率與加熱或制冷置于輻射體輻射場中的材料的分子本征頻率的數(shù)量級(jí)相同。這種輻射體具有大的表面積，被兩個(gè)彼此平行并且彼此間有一距離的輸入管線限制，該距離相當(dāng)于由輻射體輻射的波長的整數(shù)倍。用該輻射體既可輻射在加熱或制冷材料分子本征頻率范圍內(nèi)的頻率，又可輻射置于室內(nèi)呈液態(tài)或氣態(tài)介質(zhì)的相應(yīng)合適的頻率。借此，該介質(zhì)也被包括在溫度改變的過程中。在與分子本征頻率共振的頻率范圍內(nèi)，通過輻射體與需加熱或制冷的材料之間的交換作用，達(dá)到了高效。本發(fā)明的涂覆材料具有大量的電偶極子，在這種情況下，能產(chǎn)生具有高輻射量電磁波的總體有效的輻射體系。
根據(jù)權(quán)利要求9，在制備粘合劑的第一工藝步驟中，將下列組分彼此混合·64-79％蒸餾水，·4-6％磺化油，·0.16-0.24％苯酚或0.05-0.5％苯并異噻唑啉酮，·15-19％酪蛋白，·0.8-1.2％尿素，·2-3％堿性稀釋劑和·2.5-3.5％己內(nèi)酰胺。
在第二步驟中，為了制備基礎(chǔ)物質(zhì)，將下列組分彼此混合·39-49％在第一步驟中制備的粘合劑，·18-23％絕緣劑，·18-24％分散劑和·12-16％蒸餾水。
最后，在制備涂覆材料的第三步驟中，將55-65％基礎(chǔ)物質(zhì)和35-45％石墨彼此混合，其中絕緣劑、石墨和粘合劑形成大量的用來輻射電磁波的電偶極子。
在各個(gè)步驟中，借助于混合裝置和/或捏和裝置例如確保強(qiáng)烈混合的螺旋混合器、滾筒混合器和離心混合器將這些物質(zhì)混合。同時(shí)，這些混合器既降低所加入的顆粒大小，尤其是在第二個(gè)步驟中加入的絕緣劑的顆粒大小和第三個(gè)步驟中加入的石墨顆粒大小。這些顆粒因此而變細(xì)，特別是均勻地分布在涂覆材料中，形成大量產(chǎn)生高輻射量電磁波的小電偶極子。按該方法制備的涂覆材料，制備方法簡單并且成本也低。
在一個(gè)按權(quán)利要求10的制備方法的優(yōu)選方案中，粘合劑中使用的磺化油優(yōu)選是磺化蓖麻油，由于其介面活性特性而特別適用。粘合劑中使用的酚優(yōu)選是碳化的、通過裂解制備的苯酚或苯并異噻唑啉酮。另外，在優(yōu)選的制備方法中，在粘合劑中使用芳香族和/或醇族和/或酯族和/或酮族溶劑作為稀釋劑。在基礎(chǔ)物質(zhì)中，優(yōu)選使用絕緣的炭黑作為絕緣劑，所述炭黑優(yōu)選在被研磨到極小顆粒的情況下加入。從而使得炭黑均勻地分布在基礎(chǔ)物質(zhì)中，由此促進(jìn)在涂覆材料中全部形成大量的電偶極子。此外，使用無機(jī)和/或有機(jī)、單體和/或聚合物作為分散劑，促進(jìn)粘合劑和絕緣劑顆粒均勻地分布在基礎(chǔ)物質(zhì)中。
根據(jù)權(quán)利要求11，涂覆材料中還混合有觸變劑。這些觸變劑的作用是在將涂覆材料涂覆到輻射表面上時(shí)易于涂抹，相反，在它們處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)很粘稠，使得在表面上不會(huì)形成料滴或龜裂。
根據(jù)權(quán)利要求12，通過噴霧、涂抹或刮涂法，將制備的可涂抹的涂覆材料涂覆在輻射體的輻射表面上，并在該表面上干燥。涂覆量的選擇應(yīng)使得干燥層的層厚例如為60-80微米。然后，由該輻射體可輻射出電磁輻射，其頻率與用于加熱或制冷的、置于輻射體的輻射場中的材料分子本征頻率的數(shù)量級(jí)相同。
一種優(yōu)選的涂覆材料組合物按下列具體的實(shí)施例制備在第一步驟中，通過混合下列組分制備粘合劑71.4％蒸餾水，5.0％磺化蓖麻油，0.2％碳化的、經(jīng)裂解制備的苯酚，16.9％酪蛋白，1.0％尿素，2.5％稀釋劑和3.0％己內(nèi)酰胺。
接著在第二步驟中，通過混合下列組分來制備基礎(chǔ)物質(zhì)44.2％粘合劑，20.7％絕緣性炭黑，21.0％分散劑和14.1％蒸餾水。
最后在第三步驟中，通過混合下列組分來制備涂覆材料
60％基礎(chǔ)物質(zhì)和40％作為Pi-電子系統(tǒng)的石墨。
將這些涂覆材料涂覆在輻射體的輻射表面上，在空氣中干燥，接著激發(fā)輻射體。由此測定的電磁輻射具有高的輻射量。
在制備粘合劑時(shí)，根據(jù)具體的步驟，將單個(gè)組分在混合器中例如以2000轉(zhuǎn)/分的速度混合10-20分鐘。在第二步驟中，同樣以2000轉(zhuǎn)/分的速度混合10-20分鐘，同時(shí)還可對(duì)基礎(chǔ)物質(zhì)施加6-18MPa的壓力，以使炭黑顆粒的顆粒大小減小到小于40微米。在第三步驟中，同樣將物質(zhì)以2000轉(zhuǎn)/分的速度混合10-20分鐘，同時(shí)可間歇地對(duì)涂覆材料施加6-18MPa的壓力，以產(chǎn)生剪切力，促進(jìn)電偶極子在涂覆材料中的伸展取向。此外，為了優(yōu)化單個(gè)組分的分散，使用了超聲分散技術(shù)，確保了特別細(xì)的顆粒分布并由此確保了電偶極子的分布。
權(quán)利要求
1.用于產(chǎn)生電磁波的、輻射表面用的涂覆材料，由粘合劑、絕緣劑、分散劑、水和石墨組成，其特征在于涂覆材料由a.55-65％基礎(chǔ)物質(zhì)和b.35-45％石墨組成，其中基礎(chǔ)物質(zhì)由下列組分組成·39-49％粘合劑，·18-23％絕緣劑，·18-24％分散劑，·12-16％蒸餾水；和其中粘合劑由下列組分組成·64-79％蒸餾水，·4-6％磺化的油，·0.16-0.24％苯酚或0.05-0.5％苯并異噻唑啉酮，·15-19％酪蛋白，·0.8-1.2％尿素，·2-3％堿性稀釋劑和·2.5-3.5％摩爾份己內(nèi)酰胺，和其中絕緣劑、石墨和粘合劑形成輻射電磁波的電偶極子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的涂覆材料，其特征在于磺化的油優(yōu)選是磺化蓖麻油。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的涂覆材料，其特征在于苯酚是碳化的、通過裂解制備的苯酚或優(yōu)選苯并異噻唑啉酮。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的涂覆材料，其特征在于稀釋劑是芳香族和/或醇族和/或酯族和/或酮族溶劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的涂覆材料，其特征在于絕緣劑是絕緣性炭黑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)的涂覆材料，其特征在于分散劑是無機(jī)和/或有機(jī)、單體和/或聚合物物質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)的涂覆材料，其特征在于涂覆材料含有觸變劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)的涂覆材料，其特征在于涂覆材料被涂覆在輻射體的輻射表面上，由該輻射體可輻射出電磁輻射，其頻率與待加熱或制冷的、置于輻射體的輻射場中的材料分子本征頻率的數(shù)量級(jí)相同。
9.用于產(chǎn)生電磁波的、輻射表面用的涂覆材料的制備方法，包括，將粘合劑、絕緣劑、分散劑、水和石墨彼此混合，其特征在于在第一步驟中，將下列組分彼此混合來制備粘合劑·64-79％蒸餾水，·4-6％磺化油，·0.16-0.24％苯酚或0.05-0.5％苯并異噻唑啉酮，·15-19％酪蛋白，·0.8-1.2％尿素，·2-3％堿性稀釋劑和·2.5-3.5％己內(nèi)酰胺；在第二步驟中，將下列組分彼此混合來制備基礎(chǔ)物質(zhì)·39-49％粘合劑，·18-23％絕緣劑，·18-24％分散劑，·12-16％蒸餾水；和在第三步驟中，將55-65％基礎(chǔ)物質(zhì)和35-45％石墨混合，以制備涂覆材料；其中絕緣劑、石墨和粘合劑形成輻射電磁波的電偶極子。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的涂覆材料的制備方法，其特征在于粘合劑中的磺化油優(yōu)選使用磺化的蓖麻油，粘合劑中的苯酚優(yōu)選使用碳化的、通過裂解制備的苯酚或使用苯并異噻唑啉酮，粘合劑中的稀釋劑使用芳香族和/或醇族和/或酯族和/或酮族溶劑，基礎(chǔ)物質(zhì)中的絕緣劑使用絕緣性炭黑，基礎(chǔ)物質(zhì)中的分散劑使用無機(jī)和/或有機(jī)、單體和/或聚合物物質(zhì)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的涂覆材料的制備方法，其特征在于涂覆材料添加有觸變劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求9-11任一項(xiàng)涂覆材料的制備方法，其特征在于通過噴霧、涂抹或刮涂法，將制備的可涂抹的涂覆材料涂覆在輻射體的輻射表面上，并在該表面上干燥后固化，其中由該輻射體可輻射出電磁輻射，其頻率與待加熱或制冷的、置于輻射體的輻射場中的材料分子本征頻率的數(shù)量級(jí)相同。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于產(chǎn)生電磁波的、輻射表面用的涂覆材料和其制備方法。該涂覆材料由粘合劑、絕緣劑、分散劑、水和石墨組成,將這些組分一起混合制成。涂覆材料由55－60%基礎(chǔ)物質(zhì)和35－40%石墨組成,其中基礎(chǔ)物質(zhì)由粘合劑、絕緣劑、分散劑和蒸餾水組成。粘合劑由蒸餾水、磺化油、苯酚或苯并異噻唑啉酮、酪蛋白、尿素、堿性稀釋劑和己內(nèi)酰胺組成。在本發(fā)明方法中,第一步驟制備粘合劑,第二步驟制備基礎(chǔ)物質(zhì),第三步驟將基礎(chǔ)物質(zhì)和石墨混合。由此制得的涂覆材料具有大量的由石墨、絕緣劑和粘合劑形成的電偶極子,并且在激發(fā)狀態(tài)下產(chǎn)生高輻射量的電磁波。
文檔編號(hào)C09D5/00GK1248993SQ98802833
公開日2000年3月29日 申請日期1998年4月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月28日
發(fā)明者H·賴歇爾特 申請人:分子能源技術(shù)股份公司