[發(fā)明專(zhuān)利]一種低溫域水性阻尼涂料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010192741.6
• 申請(qǐng)日: 2010-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101851452A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-10-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭焱
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 青島愛(ài)爾家佳新材料有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C09D133/00
• 分類(lèi)號(hào): C09D133/00;C09D121/00;C09D7/12;C09D5/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種涂料，具體的說(shuō)是一種水性阻尼涂料，該涂料在低溫域具有良好的消聲隔聲性能，主要適用于在低溫域下需要對(duì)振動(dòng)基體進(jìn)行減振降噪處理的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

阻尼涂料是利用有機(jī)高分子材料所具有的粘彈性能，將聲波的機(jī)械振動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱能釋放出來(lái)(即力學(xué)損耗)，從而達(dá)到減小振幅、降低振動(dòng)，抑制噪聲的目的。然而傳統(tǒng)阻尼涂料以有機(jī)溶劑作為分散介質(zhì)，無(wú)論在生產(chǎn)過(guò)程和施工應(yīng)用過(guò)程中均有大量的有毒有害氣體、廢水的排放，對(duì)環(huán)境、大氣以及水資源造成污染，并且嚴(yán)重?fù)p害生產(chǎn)及施工人員的身體健康。而水性阻尼涂料是一種以水為主要分散介質(zhì)，以無(wú)機(jī)物和有機(jī)物為填料，不含任何有毒有機(jī)溶劑的綠色環(huán)保涂料。同時(shí)由于水性阻尼涂料具有良好的阻燃性、高附著力、耐腐蝕性、抗老化性、高阻尼性能且施工方便等優(yōu)點(diǎn)，目前正被廣泛應(yīng)用在汽車(chē)、火車(chē)、輪船、飛機(jī)、工程機(jī)械和其他家用電器領(lǐng)域，起到隔聲、吸聲、減振和保溫作用。

然而，水性阻尼涂料能夠起到阻尼減振效果，主要取決于涂層中高分子鏈段之間、高分子與填料之間以及填料之間的相互作用，它們之間作用的強(qiáng)弱直接影響材料的阻尼效能。由于需要使用阻尼材料的場(chǎng)合溫度變化較大。為了拓寬高聚物的阻尼溫度，提高材料的阻尼性能和彈性模量，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者們都開(kāi)展了大量的研究，對(duì)涂料體系的樹(shù)脂進(jìn)行改性，歸納起來(lái)可分為三類(lèi)：共聚、共混和互穿網(wǎng)絡(luò)(IPN)?，F(xiàn)有的文獻(xiàn)和公布的專(zhuān)利中阻尼溫域較窄，阻尼值尤其是在低溫下的阻尼值比較小，影響了水性阻尼涂料的在低溫環(huán)境下的實(shí)際使用效果。因此，研發(fā)出一種低溫域水性阻尼涂料及其制備方法是亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種低溫域水性阻尼涂料及其制備方法，將具有核殼結(jié)構(gòu)的丙烯酸乳液和網(wǎng)絡(luò)互穿乳液共混，同時(shí)調(diào)節(jié)乳液和填料的添加比例，可大大改善材料的在低溫環(huán)境下的阻尼性能。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是，一種低溫域水性阻尼涂料，以水性乳液為主劑，以無(wú)機(jī)填料為主要填料，以橡膠粉為輔助填料，并加入涂料助劑，主要組分按照如下重量比例配比：20-30份丙烯酸乳液；15-25份網(wǎng)絡(luò)互穿乳液；20-45份無(wú)機(jī)填料；5-20份橡膠粉；10-20份阻燃劑；5-20份成膜助劑；其中，所述丙烯酸乳液為具有核殼結(jié)構(gòu)的水性丙烯酸乳液；所述無(wú)機(jī)填料為具有片層結(jié)構(gòu)的云母粉、空心玻璃微珠、石墨粉、高嶺土中的一種或幾種，粒度在40目到200目之間。

上述的低溫域水性阻尼涂料，其阻燃劑為液體環(huán)保阻燃劑。

上述的低溫域水性阻尼涂料，其成膜助劑為雙酯成膜助劑。

上述的低溫域水性阻尼涂料，其涂料助劑還包括水性分散劑、水性消泡劑、水性潤(rùn)濕劑、防凍劑、防腐防霉劑和增稠劑。

制備上述的低溫域水性阻尼涂料的方法，包括以下步驟：

(1)水性混合乳液的配制：

在常溫下，將水性丙烯酸乳液、網(wǎng)絡(luò)互穿乳液按照重量配比混合均勻，使其在水溶液中的固含量為35％-60％，混合攪拌后獲得水性混合乳液；

(2)填料、助劑的加入與調(diào)漆：

將無(wú)機(jī)填料、橡膠粉、阻燃劑、成膜助劑按照重量配比加入先前配制的水性混合乳液中，然后加入水性分散劑、水性消泡劑、水性潤(rùn)濕劑、防凍劑、防腐防霉劑，經(jīng)高速攪拌混合后，再加入占水溶液總重量0.05-2.0％的水性分散劑和水性消泡劑，最后用增稠劑調(diào)節(jié)稠度。

本發(fā)明的低溫域水性阻尼涂料采用具有核殼結(jié)構(gòu)的水性丙烯酸乳液和網(wǎng)絡(luò)互穿乳液為主劑，以無(wú)機(jī)填料為主要填料，橡膠粉末為輔助填料，通過(guò)調(diào)節(jié)丙烯酸乳液和網(wǎng)絡(luò)互穿乳液的添加量和添加比例改變涂料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和在低溫域的阻尼溫域，大大改善材料的在低溫環(huán)境下的阻尼性能。本發(fā)明的低溫域水性阻尼涂料在低溫域下，具有很高的復(fù)合損耗因子，阻尼性能遠(yuǎn)大于國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步披露。

實(shí)施例1

本實(shí)施例的一種低溫域水性阻尼涂料，以水性乳液主劑，以云母粉為主要填料，以橡膠粉作為輔助填料，并加入適量的阻燃劑，主要組分按照如下重量比例配比：20份具有核殼結(jié)構(gòu)的水性丙烯酸乳液；25份網(wǎng)絡(luò)互穿乳液；20份120目云母粉；10份橡膠粉；15份液體環(huán)保阻燃劑；12份雙酯成膜助劑。

制備本實(shí)施例的低溫域水性阻尼涂料的方法，包括以下步驟：

(1)水性混合乳液的配制：

在常溫下，將水性丙烯酸乳液、網(wǎng)絡(luò)互穿乳液按照重量配比混合均勻，使其在水溶液中的固含量為45％，混合攪拌后獲得水性混合乳液；

(2)填料、助劑的加入與調(diào)漆：