一種低溫域水性阻尼塗料及其製備方法
2023-10-26 01:59:27 2
專利名稱：一種低溫域水性阻尼塗料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種塗料，具體的說是一種水性阻尼塗料，該塗料在低溫域具有良好 的消聲隔聲性能，主要適用於在低溫域下需要對振動基體進行減振降噪處理的技術領域。
背景技術：
阻尼塗料是利用有機高分子材料所具有的粘彈性能，將聲波的機械振動能轉換為 熱能釋放出來(即力學損耗)，從而達到減小振幅、降低振動，抑制噪聲的目的。然而傳統阻 尼塗料以有機溶劑作為分散介質，無論在生產過程和施工應用過程中均有大量的有毒有害 氣體、廢水的排放，對環境、大氣以及水資源造成汙染，並且嚴重損害生產及施工人員的身 體健康。而水性阻尼塗料是一種以水為主要分散介質，以無機物和有機物為填料，不含任何 有毒有機溶劑的綠色環保塗料。同時由於水性阻尼塗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點，目前正被廣泛應用在汽車、火車、輪船、飛 機、工程機械和其他家用電器領域，起到隔聲、吸聲、減振和保溫作用。然而，水性阻尼塗料能夠起到阻尼減振效果，主要取決於塗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，它們之間作用的強弱直接影響材料的阻尼效 能。由於需要使用阻尼材料的場合溫度變化較大。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，國內外的學者們都開展了大量的研究，對塗料體系的樹脂進行改性， 歸納起來可分為三類共聚、共混和互穿網絡(IPN)。現有的文獻和公布的專利中阻尼溫域 較窄，阻尼值尤其是在低溫下的阻尼值比較小，影響了水性阻尼塗料的在低溫環境下的實 際使用效果。因此，研發出一種低溫域水性阻尼塗料及其製備方法是亟待解決的技術問題。
發明內容
針對現有技術存在的不足，本發明所要解決的技術問題是，提供一種低溫域水性 阻尼塗料及其製備方法，將具有核殼結構的丙烯酸乳液和網絡互穿乳液共混，同時調節乳 液和填料的添加比例，可大大改善材料的在低溫環境下的阻尼性能。為解決上述技術問題，本發明所採取的技術方案是，一種低溫域水性阻尼塗料，以 水性乳液為主劑，以無機填料為主要填料，以橡膠粉為輔助填料，並加入塗料助劑，主要組 分按照如下重量比例配比20-30份丙烯酸乳液；15-25份網絡互穿乳液；20-45份無機填 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 結構的水性丙烯酸乳液；所述無機填料為具有片層結構的雲母粉、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塗料，其阻燃劑為液體環保阻燃劑。上述的低溫域水性阻尼塗料，其成膜助劑為雙酯成膜助劑。上述的低溫域水性阻尼塗料，其塗料助劑還包括水性分散劑、水性消泡劑、水性潤 溼劑、防凍劑、防腐防黴劑和增稠劑。製備上述的低溫域水性阻尼塗料的方法，包括以下步驟
(1)水性混合乳液的配製在常溫下，將水性丙烯酸乳液、網絡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%，混合攪拌後獲得水性混合乳液；(2)填料、助劑的加入與調漆將無機填料、橡膠粉、阻燃劑、成膜助劑按照重量配比加入先前配製的水性混合乳 液中，然後加入水性分散劑、水性消泡劑、水性潤溼劑、防凍劑、防腐防黴劑，經高速攪拌混 合後，再加入佔水溶液總重量0. 05-2. 0%的水性分散劑和水性消泡劑，最後用增稠劑調節稠度。本發明的低溫域水性阻尼塗料採用具有核殼結構的水性丙烯酸乳液和網絡互穿 乳液為主劑，以無機填料為主要填料，橡膠粉末為輔助填料，通過調節丙烯酸乳液和網絡互 穿乳液的添加量和添加比例改變塗料的玻璃化轉變溫度和在低溫域的阻尼溫域，大大改善 材料的在低溫環境下的阻尼性能。本發明的低溫域水性阻尼塗料在低溫域下，具有很高的 複合損耗因子，阻尼性能遠大於國外同類產品。
具體實施例方式下面將結合具體實施例對本發明作進一步披露。實施例1本實施例的一種低溫域水性阻尼塗料，以水性乳液主劑，以雲母粉為主要填料，以 橡膠粉作為輔助填料，並加入適量的阻燃劑，主要組分按照如下重量比例配比20份具有 核殼結構的水性丙烯酸乳液；25份網絡互穿乳液；20份120目雲母粉；10份橡膠粉；15份 液體環保阻燃劑；12份雙酯成膜助劑。製備本實施例的低溫域水性阻尼塗料的方法，包括以下步驟(1)水性混合乳液的配製在常溫下，將水性丙烯酸乳液、網絡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%，混合攪拌後獲得水性混合乳液；(2)填料、助劑的加入與調漆將雲母粉、橡膠粉、阻燃劑、成膜助劑按照重量配比加入先前配製的水性混合乳液 中，然後加入水性分散劑0. 5份、水性消泡劑0. 25份、水性潤溼劑0. 1份、防凍劑0. 1份、防 腐防黴劑0. 3份，經高速攪拌混合後，再加入佔水溶液總重量的水性分散劑和水性消泡 劑，最後用增稠劑調節稠度。將本實施例的水性阻尼塗料在溫度為20°C，溼度為26% RH的條件下按GB/T 16406-1996檢測，檢測結果如下表所示 表2阻尼材料性能變溫測試結果 實施例2本實施例的一種低溫域水性阻尼塗料，以水性乳液主劑，以雲母粉為主要填料，以 橡膠粉作為輔助填料，並加入適量的阻燃劑，主要組分按照如下重量比例配比25份具有 核殼結構的水性丙烯酸乳液；35份網絡互穿乳液；25份200目雲母粉；10份橡膠粉；10份 液體環保阻燃劑；15份雙酯成膜助劑。製備本實施例的低溫域水性阻尼塗料的方法，包括以下步驟(1)水性混合乳液的配製在常溫下，將水性丙烯酸乳液、網絡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55%，混合攪拌後獲得水性混合乳液；(2)填料、助劑的加入與調漆將雲母粉、橡膠粉、阻燃劑、成膜助劑按照重量配比加入先前配製的水性混合乳液 中，然後加入水性分散劑0. 5份、水性消泡劑0. 25份、水性潤溼劑0. 1份、防凍劑0. 1份、防 腐防黴劑0. 3份，經高速攪拌混合後，再加入佔水溶液總重量1. 5%的水性分散劑和水性消 泡劑，最後用增稠劑調節稠度。將本實施例的水性阻尼塗料在溫度為20°C，溼度為26% RH的條件下按GB/T 16406-1996檢測，檢測結果如下表所示表1阻尼材料常溫性能測試結果 表2阻尼材料性能變溫測試結果
實施例3本實施例的一種低溫域水性阻尼塗料，以水性乳液主劑，以高嶺土為主要填料，以 橡膠粉作為輔助填料，並加入適量的阻燃劑，主要組分按照如下重量比例配比30份具有 核殼結構的水性丙烯酸乳液；15份網絡互穿乳液；20份40目高嶺土 ；5份橡膠粉；10份液 體環保阻燃劑；5份雙酯成膜助劑。製備本實施例的低溫域水性阻尼塗料的方法，包括以下步驟(1)水性混合乳液的配製在常溫下，將水性丙烯酸乳液、網絡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%，混合攪拌後獲得水性混合乳液；(2)填料、助劑的加入與調漆將高嶺土、橡膠粉、阻燃劑、成膜助劑按照重量配比加入先前配製的水性混合乳液 中，然後加入水性分散劑0. 5份、水性消泡劑0. 25份、水性潤溼劑0. 1份、防凍劑0. 1份、防 腐防黴劑0. 3份，經高速攪拌混合後，再加入佔水溶液總重量0. 05%的水性分散劑和水性 消泡劑，最後用增稠劑調節稠度。實施例4本實施例的一種低溫域水性阻尼塗料，以水性乳液主劑，以空心玻璃珠為主要填 料，以橡膠粉作為輔助填料，並加入適量的阻燃劑，主要組分按照如下重量比例配比25份 具有核殼結構的水性丙烯酸乳液；20份網絡互穿乳液；25份80目空心玻璃珠；15份橡膠 粉；12份液體環保阻燃劑；10份雙酯成膜助劑。製備本實施例的低溫域水性阻尼塗料的方法，包括以下步驟(1)水性混合乳液的配製在常溫下，將水性丙烯酸乳液、網絡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50%，混合攪拌後獲得水性混合乳液；(2)填料、助劑的加入與調漆將空心玻璃珠、橡膠粉、阻燃劑、成膜助劑按照重量配比加入先前配製的水性混合 乳液中，然後加入水性分散劑0. 5份、水性消泡劑0. 25份、水性潤溼劑0. 1份、防凍劑0. 1 份、防腐防黴劑0. 3份，經高速攪拌混合後，再加入佔水溶液總重量0. 5%的水性分散劑和 水性消泡劑，最後用增稠劑調節稠度。
實施例5本實施例的一種低溫域水性阻尼塗料，以水性乳液主劑，以石墨粉為主要填料，以 橡膠粉作為輔助填料，並加入適量的阻燃劑，主要組分按照如下重量比例配比20份具有 核殼結構的水性丙烯酸乳液；35份網絡互穿乳液；25份160目石墨粉；20份橡膠粉；20份 液體環保阻燃劑；20份雙酯成膜助劑。製備本實施例的低溫域水性阻尼塗料的方法，包括以下步驟(1)水性混合乳液的配製在常溫下，將水性丙烯酸乳液、網絡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60%，混合攪拌後獲得水性混合乳液；(2)填料、助劑的加入與調漆將石墨粉、橡膠粉、阻燃劑、成膜助劑按照重量配比加入先前配製的水性混合乳液 中，然後加入水性分散劑0. 5份、水性消泡劑0. 25份、水性潤溼劑0. 1份、防凍劑0. 1份、防 腐防黴劑0. 3份，經高速攪拌混合後，再加入佔水溶液總重量2%的水性分散劑和水性消泡 劑，最後用增稠劑調節稠度。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非是對本發明作其它形式的限制，任 何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等 效實施例。但是凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所 作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬於本發明技術方案的保護範圍。
權利要求
一種低溫域水性阻尼塗料，以水性乳液為主劑，以無機填料為主要填料，以橡膠粉為輔助填料，並加入塗料助劑，主要組分按照如下重量比例配比20-30份丙烯酸乳液；15-25份網絡互穿乳液；20-45份無機填料；5-20份橡膠粉；10-20份阻燃劑；5-20份成膜助劑，其中，所述的丙烯酸乳液為具有核殼結構的水性丙烯酸乳液；所述的無機填料為具有片層結構的雲母粉、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。
2.根據權利要求1所述的低溫域水性阻尼塗料，其阻燃劑為液體環保阻燃劑。
3.根據權利要求1所述的低溫域水性阻尼塗料，其成膜助劑為雙酯成膜助劑。
4.根據權利要求1所述的低溫域水性阻尼塗料，其塗料助劑還包括水性分散劑、水性 消泡劑、水性潤溼劑、防凍劑、防腐防黴劑和增稠劑。
5.製備權利要求1所述的低溫域水性阻尼塗料的方法，包括以下步驟(1)水性混合乳液的配製在常溫下，將水性丙烯酸乳液、網絡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%，混合攪拌後獲得水性混合乳液；(2)填料、助劑的加入與調漆將無機填料、橡膠粉、阻燃劑、成膜助劑按照重量配比加入先前配製的水性混合乳液 中，然後加入水性分散劑、水性消泡劑、水性潤溼劑、防凍劑、防腐防黴劑，經高速攪拌混合 後，再加入佔水溶液總重量0. 05-2.0%的水性分散劑和水性消泡劑，最後用增稠劑調節稠度。
全文摘要
本發明提供了一種低溫域水性阻尼塗料，以水性乳液為主劑，以無機填料為主要填料，以橡膠粉為輔助填料，並加入塗料助劑，主要組分按照如下重量比例配比20-30份具有核殼結構的水性丙烯酸乳液；15-25份網絡互穿乳液；20-45份無機填料；5-20份橡膠粉；10-20份阻燃劑；5-20份成膜助劑。本發明的低溫域水性阻尼塗料經過水性混合乳液的配製，填料、助劑的加入與調漆兩步驟製成；選用不同的無機填料，同時調節丙烯酸乳液和網絡互穿乳液的添加量和添加比例改變塗料的玻璃化轉變溫度和在低溫域的阻尼溫域，具有很高的複合損耗因子，大大改善材料在低溫環境下的阻尼性能。
文檔編號C09D5/00GK101851452SQ20101019274
公開日2010年10月6日 申請日期2010年5月28日 優先權日2010年5月28日
發明者郭焱 申請人:青島愛爾家佳新材料有限公司