具有約束阻尼結構的環保型水性阻尼塗料及其使用方法

2023-08-01 00:07:26 2

專利名稱：具有約束阻尼結構的環保型水性阻尼塗料及其使用方法
技術領域：
本發明提供一種的環保型水性阻尼塗料及其使用方法，尤其涉及一種帶有約束阻尼結構的環保型水性阻尼塗料及其使用方法，可用於汽車、火車、輪船、飛機、工程機械等領域的減振降噪。
背景技術：
水性阻尼塗料是以水性樹脂為主要成膜物質的一種新型阻尼塗料，利用高分子材料粘彈性能吸收振動能，將振動能轉換成熱能而耗散掉。然而在水性阻尼塗料在現實的工程化應用中，不僅僅要求具有較高的阻尼減振性能還要求具有保溫隔熱、隔聲、環保阻燃等性能。如在高速列車領域，不僅要求阻尼塗料有較高的阻尼性能，能夠衰減車體的振動能量，還要求阻尼塗料對中低頻的噪聲具有阻隔作用，減少外部早上向車內傳播。另一方面， 對於車體保溫功能及阻燃性能對列車也是至關重要的。通過專利檢索發現，CN 101041755A公開的「一種具有高隔聲、低密度的水性阻尼塗料」，CN 101698768A公開的「隔音降噪阻尼塗料及生產工藝」，CN 1125155C公開的「隔熱阻尼膠」存在以下缺點
I)僅具備阻尼塗料實際工程化應用中要求的「阻尼、隔聲、保溫、阻燃」等性能中的某一方面或某幾個方面，綜合性能不夠，在實際應用中有一定局限。2) 阻燃性能難以達到實際工程應用的要求，且使用含滷阻燃劑，已不適應現在環保要求，特別是歐盟的RoHS環保標準。3) 阻尼結構屬於自由阻尼結構，也即單層的阻尼結構，阻尼性能較低，可使用的溫度範圍較窄。

發明內容
本發明的目的在於提供一種具有約束結構的二層阻尼塗料，該塗料具有阻尼、隔聲、保溫、阻燃等性能，能夠適用在實際工程應用中，特別是汽車、火車、輪船、飛機、工程機械等領域的減振降噪。本發明以水性樹脂乳液為主要成膜物質，由A層阻尼層塗料和B層約束層塗料組成，各層按重量份數成分如下
A層阻尼層塗料
水性樹脂乳液25 40份碳酸鈣20 30份阻燃劑15 30份雲母粉30 50份助劑3 5份去離子水10 20份 B層約束層塗料水性樹脂乳液15 22份碳酸1丐10 25份阻燃劑15 30份中空填料10 30%份雲母粉20 40份助劑3 5份去離子水10 20份
A層、B層中的水性樹脂乳液均為丙烯酸樹脂乳液，
碳酸鈣均為輕質碳酸鈣，優選目數是800目 1500目，
阻燃劑均為無齒阻燃劑優選氫氧化鋁、氫氧化鎂中的一種或其混合物，
雲母粉均為白雲母，優選目數是60目 800目。中空填料為空心玻璃微珠、中空陶瓷微粉、膨脹珍珠巖中的一種或其混合物。助劑包括分散劑、消泡劑、增稠劑、防腐劑等常用水性塗料助劑。分散劑使用量為 O. 5 I份；消泡劑使用量為I I. 5份；增稠劑使用量為I 2份；防腐劑使用量為O. I O. 5 份。其中分散劑為聚醚改性矽氧烷、琥珀磺酸鹽中的一種或其混合物，所述的消泡劑為矽烷類消泡劑中的一種或其混合物，所述的增稠劑為締合型陰離子鹼溶脹丙烯酸酯類增稠劑中的一種或其混合物，防腐劑為異噻唑啉酮中的一種或其混合物。本發明還提供了一種具有約束阻尼結構的環保型水性阻尼塗料的使用方法，在振動物底材上噴塗一層A層阻尼塗料，然後再在其上噴塗一層B層約束阻尼塗料，所述的二層塗料常溫實幹後形成約束阻尼結構。本發明提供的阻尼塗料以水性樹脂乳液為主要成膜物質，通過各種無機填料的配伍，獲得綜合性能優異的塗料。根據本發明提供的阻尼塗料通過GB/T 16406-1996《聲學聲學材料阻尼性能的彎曲共振測試方法》中懸臂梁法的測試，複合損耗因子在-10°C 50°C達到O. I以上。通過GB/T 10294-2008《絕熱材料穩態熱阻及有關特性的測定防護熱板法》 的測試，導熱係數小於O. 07ff/(m · K)。通過使用丹麥B&K公司的聲學測試儀，在IOOHz 2000Hz頻率範圍內，最低隔聲量達到IOdB以上。通過GB/T2406-1993《塑料燃燒性能試驗方法氧指數法》測試，氧指數達到35%以上。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明做進一步描述。實施例I
將按重量份數計
丙烯酸樹脂乳液25份輕質碳酸鈣(800目)30份阻燃劑為氫氧化鎂8份、氫氧化招22份雲母粉(60目)20份，雲母粉(400目)10份聚醚改性矽氧烷分散劑I份矽烷類消泡劑I. 5份締合型陰離子鹼溶脹丙烯酸酯類增稠劑I. 5份異噻唑啉酮類防腐劑O. 5份去離子水10份
獲得可噴塗的A層水性阻尼塗料。將按重量份計的丙烯酸樹脂乳液15份輕質碳酸鈣(800目)10份
阻燃劑為氫氧化鎂8份、氫氧化招22份空心玻璃微珠5份膨脹珍珠巖5份
雲母粉(60目)15份，雲母粉(400目)5份聚醚改性矽氧烷分散劑I份矽烷類消泡劑I. 5份
締合型陰離子鹼溶脹丙烯酸酯類增稠劑I. 5份異噻唑啉酮類防腐劑O. 5份去離子水20份
獲得可噴塗的B層水性阻尼塗料。取上述阻尼塗料按照相關標準進行檢測，結果如下
權利要求
1.一種具有約束阻尼結構的環保型水性阻尼塗料，以水性樹脂乳液為主要成膜物質， 其特徵在於由A層阻尼層塗料和B層約束層塗料組成，各層按重量份數成分如下A層阻尼層塗料水性樹脂乳液25 40份碳酸鈣20 30份阻燃劑15 30份雲母粉30 50份助劑3 5份去離子水10 20份 B層約束層塗料水性樹脂乳液15 22份碳酸1丐10 25份阻燃劑15 30份中空填料10 30份雲母粉20 40份助劑3 5份去離子水10 20份。
2.根據權利要求I所述的一種具有約束阻尼結構的環保型水性阻尼塗料，其特徵在於 A層、B層中所述的水性樹脂乳液均為丙烯酸樹脂乳液。
3.根據權利要求I所述的一種具有約束阻尼結構的環保型水性阻尼塗料，其特徵在於所述的碳酸鈣均為輕質碳酸鈣，優選目數是800目 1500目；所述的雲母粉均為白雲母，優選目數是60目 800目。
4.根據權利要求I所述的一種具有約束阻尼結構的環保型水性阻尼塗料，其特徵在於所述的阻燃劑均為無滷阻燃劑。
5.根據權利要求I所述的一種具有約束阻尼結構的環保型水性阻尼塗料，其特徵在於所述的中空填料為空心玻璃微珠、中空陶瓷微粉、膨脹珍珠巖中的一種或其混合物。
6.根據權利要求I所述的一種具有約束阻尼結構的環保型水性阻尼塗料，其特徵在於所述的助劑包括分散劑、消泡劑、增稠劑、防腐劑常用水性塗料助劑。
7.根據權利要求6所述的一種具有約束阻尼結構的環保型水性阻尼塗料，其特徵在於所述的分散劑使用量為0. 5 I份；所述的消泡劑使用量為I I. 5份；所述的增稠劑使用量為I 2份；所述的防腐劑使用量為0. I 0. 5份。
8.根據權利要求4所述的一種具有約束阻尼結構的環保型水性阻尼塗料，其特徵在於所述的無齒阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂中的一種或其混合物。
9.根據權利要求7所述的一種具有約束阻尼結構的環保型水性阻尼塗料，其特徵在於所述的分散劑為聚醚改性矽氧烷、琥珀磺酸鹽中的一種或其混合物，所述的消泡劑為矽烷類消泡劑中的一種或其混合物，所述的增稠劑為締合型陰離子鹼溶脹丙烯酸酯類增稠劑中的一種或其混合物，防腐劑為異噻唑啉酮中的一種或其混合物。
10.根據權利要求I所述的一種具有約束阻尼結構的環保型水性阻尼塗料的使用方法，其特徵在於在振動物底材上噴塗一層A層阻尼塗料，然後再在其上噴塗一層B層約束阻尼塗料，所述的二層塗料常溫實幹後形成約束阻尼結構。
全文摘要
具有約束阻尼結構的環保型水性阻尼塗料及其使用方法，由塗於底材上的A層阻尼層塗料和處於阻尼層塗料上的B層約束層塗料組成，A層阻尼層塗料由按重量份計水性樹脂乳液25～40份、碳酸鈣20～30份、阻燃劑15～30份、雲母粉30～50份、助劑3～5份組成、去離子水10～20份；B層約束阻尼層塗料按重量份計水性樹脂乳液15～22份、碳酸鈣10～25份、阻燃劑15～30份、中空填料10～30份、雲母粉20～40份、助劑3～5份、去離子水10～20份組成，阻尼層與約束層的複合形成約束阻尼結構，複合損耗因子在-10℃～50℃達到0.1以上，具有較低的導熱係數隔音效果好，阻燃性能好。
文檔編號C09D7/12GK102585636SQ20121004911
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月29日 優先權日2012年2月29日
發明者徐波, 楊報華, 羅仡科, 胡釗, 譚亮紅, 黃安民, 黃磊 申請人:株洲時代新材料科技股份有限公司