专利名称：用于产生电磁波的辐射表面用的涂覆材料和其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所说的、用于产生电磁波的辐射表面用的涂覆材料以及按权利要求9前序部分所说的制备方法。
这种涂覆材料被涂覆在辐射体的辐射表面上，所述辐射体则应用于能源技术、尤其是制冷和空调技术。通过辐射体与涂覆材料的相互作用产生的电磁波所起的作用例如是制冷和加热置于辐射体的辐射场中的材料。
DD-208029已经公开了一种用于产生电磁波的辐射表面用的涂覆材料和其制备方法。所述涂覆材料是粘合剂、绝缘剂、分散剂、水和石墨的混合物。粘合剂是聚乙烯乙酸乙酯和/或聚丙烯酸酯和/或多肽，而绝缘剂是绝缘性炭黑。石墨、炭黑和粘合剂在涂覆材料中形成电偶极子，电偶极子在激发状态下辐射电磁波。这种涂覆材料的制备方法主要包括，通过搅拌装置混合这些物质，加压粉碎炭黑和石墨的颗粒。
这里仅一般性地说明了涂覆材料基本组分的制备，从辐射电磁波的角度来看，没有涂覆材料的哪个具体组成获得了良好的效果。
因此，本发明的目的是提供一种具体组成的涂覆材料，由这种涂覆材料可效地辐射电磁波，以及提供一种这种涂覆材料的制备方法。
该目的通过具有权利要求1特征的涂覆材料和具有权利要求9特征的涂覆材料的制备方法实现。
根据权利要求1，粘合剂由下列组分组成·64-79％蒸馏水，·4-6％磺化油，·0.16-0.24％酚或0.05-0.5％苯并异噻唑啉酮，·15-19％酪蛋白，
·0.8-1.2％尿素，·2-3％碱性稀释剂和·2.5-3.5％己内酰胺。
涂覆材料本身由55-65％基础物质和35-45％石墨组成，其中基础物质由39-49％粘合剂，18-23％绝缘剂，18-24％分散剂和12-16％蒸馏水的混合物组成。在该组合物中，涂覆材料构成大量均匀分布的细小电偶极子，所述电偶极子由绝缘剂、石墨和粘合剂形成。
在这种情况下，粘合剂包括作为主要组分的蒸馏水，根据加入量，确保粘合剂至少具有粘稠度。由此可使粘合剂的单个组分彼此混合。
磺化油和必要时的流动控制剂起增溶剂的作用，使单个组分均匀和稳定地分布在粘合剂中，以及在基体上很好地形成涂覆材料膜。
粘合剂中所含的酚或苯并异噻唑啉酮(即使少量)促进颗粒聚集。
酪蛋白在粘合剂中起粘合剂作用，使粘合剂内的单个组分聚集。
粘合剂中的尿素同样起增溶剂的作用，即促进单个组分均匀地分布在粘合剂中。
在粘合剂中还含有起均化作用的稀释剂以及作为结构物质的己内酰胺。
基础物质包括作为主要组分的粘合剂，在粘合剂上聚集有作为电偶极子一部分的绝缘剂颗粒。这里，分散剂有助于分散，从而使粘合剂与绝缘剂颗粒一起均匀地分布在基础物质中。同基础物质一起混合的蒸馏水的作用是稀释基础物质。
在涂覆材料混合期间加入的石墨和其单个颗粒最后同样聚集在已经粘合了绝缘剂的粘合剂上，与绝缘剂一起形成大量、细小、均匀分布在涂覆材料中的电偶极子。石墨可在被研磨到极小颗粒的情况下加入。由此促使石墨均匀地分布在涂覆材料中，从而进一步形成大量的电偶极子。因此，用这种涂覆材料在产生和辐射电磁辐射时具有较高的辐射量。用这种涂覆材料涂覆的辐射表面在经受高频激发时，辐射与高频相应的电磁辐射。在这种情况下，涂覆材料在制备后优选至少具有粘稠、可涂抹的稠度，并且在涂覆到辐射表面上后干燥，优选形成连续、无裂纹的表面。
磺化油例如可使用磺化橄榄油、磺化芝麻油或磺化棕榈油。但是，根据权利要求2，磺化油优选使用磺化蓖麻油，它们作为磺化蓖麻醇酸盐或土耳其红油是众所周知的。这种磺化蓖麻油因其界面活化特性而尤为适用。
根据权利要求3，酚优选碳化的、通过裂解制备的酚，它们具有特别好的聚集颗粒的能力。优选地，用苯并异噻唑啉酮代替酚。
根据权利要求4，稀释剂是芳香族和/或醇族和/或酯族和/或酮族溶剂，例如萜烯。
绝缘剂可使用许多已知的绝缘剂。但是，根据权利要求5，绝缘剂优选使用绝缘性炭黑。这种炭黑优选在已经被研磨到极细小的颗粒状态时加入。从而使炭黑均匀地分布在基础物质中，并由此促进在涂覆材料中全部形成大量的电偶极子。
根据权利要求6，易于分散和由此将粘合剂与绝缘剂颗粒一起均匀分布到基础物质中的分散剂是一种有机的单体和/或聚合物。
根据权利要求7，在优选的实施方式中，涂覆材料含有触变剂。这种触变剂的作用是使涂覆材料具有粘稠度，即当将它们涂覆在辐射表面上时易于涂抹，相反，当它们处于静止状态时很粘稠，使得在表面上不会形成料滴或龟裂。由此可在辐射表面上涂覆轮廓精确的涂覆材料。
根据权利要求8，在一个优选的实施方式中，涂覆材料被涂覆在辐射体的辐射表面上，由该辐射体可辐射出电磁辐射，其频率与加热或制冷置于辐射体辐射场中的材料的分子本征频率的数量级相同。这种辐射体具有大的表面积，被两个彼此平行并且彼此间有一距离的输入管线限制，该距离相当于由辐射体辐射的波长的整数倍。用该辐射体既可辐射在加热或制冷材料分子本征频率范围内的频率，又可辐射置于室内呈液态或气态介质的相应合适的频率。借此，该介质也被包括在温度改变的过程中。在与分子本征频率共振的频率范围内，通过辐射体与需加热或制冷的材料之间的交换作用，达到了高效。本发明的涂覆材料具有大量的电偶极子，在这种情况下，能产生具有高辐射量电磁波的总体有效的辐射体系。
根据权利要求9，在制备粘合剂的第一工艺步骤中，将下列组分彼此混合·64-79％蒸馏水，·4-6％磺化油，·0.16-0.24％苯酚或0.05-0.5％苯并异噻唑啉酮，·15-19％酪蛋白，·0.8-1.2％尿素，·2-3％碱性稀释剂和·2.5-3.5％己内酰胺。
在第二步骤中，为了制备基础物质，将下列组分彼此混合·39-49％在第一步骤中制备的粘合剂，·18-23％绝缘剂，·18-24％分散剂和·12-16％蒸馏水。
最后，在制备涂覆材料的第三步骤中，将55-65％基础物质和35-45％石墨彼此混合，其中绝缘剂、石墨和粘合剂形成大量的用来辐射电磁波的电偶极子。
在各个步骤中，借助于混合装置和/或捏和装置例如确保强烈混合的螺旋混合器、滚筒混合器和离心混合器将这些物质混合。同时，这些混合器既降低所加入的颗粒大小，尤其是在第二个步骤中加入的绝缘剂的颗粒大小和第三个步骤中加入的石墨颗粒大小。这些颗粒因此而变细，特别是均匀地分布在涂覆材料中，形成大量产生高辐射量电磁波的小电偶极子。按该方法制备的涂覆材料，制备方法简单并且成本也低。
在一个按权利要求10的制备方法的优选方案中，粘合剂中使用的磺化油优选是磺化蓖麻油，由于其介面活性特性而特别适用。粘合剂中使用的酚优选是碳化的、通过裂解制备的苯酚或苯并异噻唑啉酮。另外，在优选的制备方法中，在粘合剂中使用芳香族和/或醇族和/或酯族和/或酮族溶剂作为稀释剂。在基础物质中，优选使用绝缘的炭黑作为绝缘剂，所述炭黑优选在被研磨到极小颗粒的情况下加入。从而使得炭黑均匀地分布在基础物质中，由此促进在涂覆材料中全部形成大量的电偶极子。此外，使用无机和/或有机、单体和/或聚合物作为分散剂，促进粘合剂和绝缘剂颗粒均匀地分布在基础物质中。
根据权利要求11，涂覆材料中还混合有触变剂。这些触变剂的作用是在将涂覆材料涂覆到辐射表面上时易于涂抹，相反，在它们处于静止状态时很粘稠，使得在表面上不会形成料滴或龟裂。
根据权利要求12，通过喷雾、涂抹或刮涂法，将制备的可涂抹的涂覆材料涂覆在辐射体的辐射表面上，并在该表面上干燥。涂覆量的选择应使得干燥层的层厚例如为60-80微米。然后，由该辐射体可辐射出电磁辐射，其频率与用于加热或制冷的、置于辐射体的辐射场中的材料分子本征频率的数量级相同。
一种优选的涂覆材料组合物按下列具体的实施例制备在第一步骤中，通过混合下列组分制备粘合剂71.4％蒸馏水，5.0％磺化蓖麻油，0.2％碳化的、经裂解制备的苯酚，16.9％酪蛋白，1.0％尿素，2.5％稀释剂和3.0％己内酰胺。
接着在第二步骤中，通过混合下列组分来制备基础物质44.2％粘合剂，20.7％绝缘性炭黑，21.0％分散剂和14.1％蒸馏水。
最后在第三步骤中，通过混合下列组分来制备涂覆材料
60％基础物质和40％作为Pi-电子系统的石墨。
将这些涂覆材料涂覆在辐射体的辐射表面上，在空气中干燥，接着激发辐射体。由此测定的电磁辐射具有高的辐射量。
在制备粘合剂时，根据具体的步骤，将单个组分在混合器中例如以2000转/分的速度混合10-20分钟。在第二步骤中，同样以2000转/分的速度混合10-20分钟，同时还可对基础物质施加6-18MPa的压力，以使炭黑颗粒的颗粒大小减小到小于40微米。在第三步骤中，同样将物质以2000转/分的速度混合10-20分钟，同时可间歇地对涂覆材料施加6-18MPa的压力，以产生剪切力，促进电偶极子在涂覆材料中的伸展取向。此外，为了优化单个组分的分散，使用了超声分散技术，确保了特别细的颗粒分布并由此确保了电偶极子的分布。
权利要求
1.用于产生电磁波的、辐射表面用的涂覆材料，由粘合剂、绝缘剂、分散剂、水和石墨组成，其特征在于涂覆材料由a.55-65％基础物质和b.35-45％石墨组成，其中基础物质由下列组分组成·39-49％粘合剂，·18-23％绝缘剂，·18-24％分散剂，·12-16％蒸馏水；和其中粘合剂由下列组分组成·64-79％蒸馏水，·4-6％磺化的油，·0.16-0.24％苯酚或0.05-0.5％苯并异噻唑啉酮，·15-19％酪蛋白，·0.8-1.2％尿素，·2-3％碱性稀释剂和·2.5-3.5％摩尔份己内酰胺，和其中绝缘剂、石墨和粘合剂形成辐射电磁波的电偶极子。
2.根据权利要求1的涂覆材料，其特征在于磺化的油优选是磺化蓖麻油。
3.根据权利要求1或2的涂覆材料，其特征在于苯酚是碳化的、通过裂解制备的苯酚或优选苯并异噻唑啉酮。
4.根据权利要求1-3任一项的涂覆材料，其特征在于稀释剂是芳香族和/或醇族和/或酯族和/或酮族溶剂。
5.根据权利要求1-4任一项的涂覆材料，其特征在于绝缘剂是绝缘性炭黑。
6.根据权利要求1-5任一项的涂覆材料，其特征在于分散剂是无机和/或有机、单体和/或聚合物物质。
7.根据权利要求1-6任一项的涂覆材料，其特征在于涂覆材料含有触变剂。
8.根据权利要求1-7任一项的涂覆材料，其特征在于涂覆材料被涂覆在辐射体的辐射表面上，由该辐射体可辐射出电磁辐射，其频率与待加热或制冷的、置于辐射体的辐射场中的材料分子本征频率的数量级相同。
9.用于产生电磁波的、辐射表面用的涂覆材料的制备方法，包括，将粘合剂、绝缘剂、分散剂、水和石墨彼此混合，其特征在于在第一步骤中，将下列组分彼此混合来制备粘合剂·64-79％蒸馏水，·4-6％磺化油，·0.16-0.24％苯酚或0.05-0.5％苯并异噻唑啉酮，·15-19％酪蛋白，·0.8-1.2％尿素，·2-3％碱性稀释剂和·2.5-3.5％己内酰胺；在第二步骤中，将下列组分彼此混合来制备基础物质·39-49％粘合剂，·18-23％绝缘剂，·18-24％分散剂，·12-16％蒸馏水；和在第三步骤中，将55-65％基础物质和35-45％石墨混合，以制备涂覆材料；其中绝缘剂、石墨和粘合剂形成辐射电磁波的电偶极子。
10.根据权利要求9的涂覆材料的制备方法，其特征在于粘合剂中的磺化油优选使用磺化的蓖麻油，粘合剂中的苯酚优选使用碳化的、通过裂解制备的苯酚或使用苯并异噻唑啉酮，粘合剂中的稀释剂使用芳香族和/或醇族和/或酯族和/或酮族溶剂，基础物质中的绝缘剂使用绝缘性炭黑，基础物质中的分散剂使用无机和/或有机、单体和/或聚合物物质。
11.根据权利要求9或10的涂覆材料的制备方法，其特征在于涂覆材料添加有触变剂。
12.根据权利要求9-11任一项涂覆材料的制备方法，其特征在于通过喷雾、涂抹或刮涂法，将制备的可涂抹的涂覆材料涂覆在辐射体的辐射表面上，并在该表面上干燥后固化，其中由该辐射体可辐射出电磁辐射，其频率与待加热或制冷的、置于辐射体的辐射场中的材料分子本征频率的数量级相同。
全文摘要
本发明涉及一种用于产生电磁波的、辐射表面用的涂覆材料和其制备方法。该涂覆材料由粘合剂、绝缘剂、分散剂、水和石墨组成,将这些组分一起混合制成。涂覆材料由55－60%基础物质和35－40%石墨组成,其中基础物质由粘合剂、绝缘剂、分散剂和蒸馏水组成。粘合剂由蒸馏水、磺化油、苯酚或苯并异噻唑啉酮、酪蛋白、尿素、碱性稀释剂和己内酰胺组成。在本发明方法中,第一步骤制备粘合剂,第二步骤制备基础物质,第三步骤将基础物质和石墨混合。由此制得的涂覆材料具有大量的由石墨、绝缘剂和粘合剂形成的电偶极子,并且在激发状态下产生高辐射量的电磁波。
文档编号C09D5/00GK1248993SQ98802833
公开日2000年3月29日 申请日期1998年4月21日 优先权日1997年4月28日
发明者H·赖歇尔特 申请人:分子能源技术股份公司