CN101864227A - 一种高固含量水性阻尼涂料及其制备方法 - Google Patents

一种高固含量水性阻尼涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高固含量水性阻尼涂料，主要组分按照如下重量比例配比：40-60份水性乳液；30-50份无机填料；5-20份橡胶粉；5-15份阻燃剂；8-20份成膜助剂；其中，所述水性乳液固含量为40％-70％，由具有核壳结构的水性丙烯酸乳液与网络互穿乳液混合而成；所述片状云母粉，粒度在40目到200目之间。本发明的高固含量水性阻尼涂料经过水性乳液的配制；填料、助剂的加入；成膜及调漆三个步骤制成。产品可用于振动基体的减振降噪，具有较宽的高聚物阻尼温度，在干燥过程中性质稳定、不易变形，能有效提高阻尼性能和弹性模量，并能使所获得的高分子材料具有良好物理机械性能和阻燃性能，同时生产成本低于国外同类产品，具有良好的市场推广前景。

Description

一种高固含量水性阻尼涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种水性阻尼涂料及其制备方法，具体的说是一种高固含量水性阻尼涂料及其制备方法。
背景技术
传统涂料以有机溶剂作为分散介质，无论在生产过程和施工应用过程中均有大量的有毒有害气体、废水的排放，对环境、大气以及水资源造成污染，并且严重损害生产及施工人员的身体健康。水性涂料是一种以水为主要分散介质，以无机物和有机物为填料，不含任何有毒有机溶剂的绿色环保涂料。
水性阻尼涂料具有良好的阻燃性、高附着力、耐腐蚀性、抗老化性、高阻尼性能且施工方便等优点，目前正被广泛应用在汽车、火车、轮船、飞机、工程机械和其他家用电器领域，起到隔声、吸声、减振和保温作用。阻尼涂料能够起到阻尼减振效果，主要取决于涂层中高分子链段之间、高分子与填料之间以及填料之间的相互作用，它们之间作用的强弱直接影响涂料的阻尼效能。现有技术中的水性阻尼涂料固含量较低，涂膜干燥后容易变形，阻尼温域较窄，阻尼值比较小，影响了水性阻尼涂料的实际使用。因此，能够拓宽高聚物的阻尼温度，提高水性阻尼涂料的固含量，使其在干燥过程中性质稳定、不易变形，同时有效提高阻尼性能和弹性模量，逐渐成为国内外学者开展研究的新课题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种高固含量水性阻尼涂料及其制备方法，该涂料用于振动基体的减振降噪，具有较宽的高聚物阻尼温度，在干燥过程中性质稳定、不易变形，能有效提高阻尼性能和弹性模量，并能使所获得的高分子材料具有良好物理机械性能和阻燃性能。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是，一种高固含量水性阻尼涂料，以水性乳液为主剂，以片状云母粉为主要填料，以改性橡胶粉为辅助填料，并加入涂料助剂，主要组分按照如下重量比例配比：40-60份水性乳液；30-50份无机填料；5-20份橡胶粉；5-15份阻燃剂；8-20份成膜助剂；其中，所述水性乳液固含量为40％-70％，由具有核壳结构的水性丙烯酸乳液与网络互穿乳液混合而成；所述片状云母粉，粒度在40目到200目之间。
上述的高固含量水性阻尼涂料，其阻燃剂为液体环保阻燃剂。
上述的高固含量水性阻尼涂料，其成膜助剂为双酯成膜助剂。
上述的高固含量水性阻尼涂料，其涂料助剂包括水性分散剂、水性消泡剂、水性润湿剂和增稠剂。
制备上述的高固含量水性阻尼涂料的方法，包括以下步骤：
(1)水性乳液的配制：
在常温下，将具有核壳结构的水性丙烯酸乳液与网络互穿乳液按照任意重量配比混合均匀，使其在水溶液中的固含量为40％-70％，搅拌混合均匀后获得水性乳液；
(2)填料、助剂的加入：
将片状云母粉、橡胶粉、液体环保阻燃剂按照重量配比加入上一步配制的水性乳液中，然后加入水性分散剂0.5-1.0份、水性消泡剂0.25-0.8份、水性润湿剂0.25-0.8份，经高速搅拌混合均匀。
(3)成膜及调漆：
再将上述溶液中加入双酯成膜助剂，以及0.5-2.0份水性分散剂和0.5-2.0份水性消泡剂，最后加入0.3-0.6份增稠剂调节稠度，即获得高固含量水性阻尼涂料。
本发明的高固含量水性阻尼涂料选用具有核壳结构的丙烯酸乳液和网络互穿乳液为主剂，以片状云母粉为主要填料，通过调节乳液的比例以及云母粉和橡胶粉的添加量来改变涂料的玻璃化转变温度和阻尼温域。产品可用于振动基体的减振降噪，具有较宽的高聚物阻尼温度，在干燥过程中性质稳定、不易变形，能有效提高阻尼性能和弹性模量，并能使所获得的高分子材料具有良好物理机械性能和阻燃性能，同时生产成本低于国外同类产品，具有良好的市场推广前景。
具体实施方式
实施例1
本实施例的高固含量水性阻尼涂料，主要组分按照如下重量比例配比：40份水性乳液；30份粒度为80目的片状云母粉；5份橡胶粉；5份液体环保阻燃剂；8份双酯成膜助剂。
制备本实施例的高固含量水性阻尼涂料的方法，包括以下步骤：
(1)水性乳液的配制：
在常温下，将30份具有核壳结构的水性丙烯酸乳液与10份网络互穿乳液混合均匀，使其在水溶液中的固含量为40％，搅拌混合均匀后获得水性乳液；
(2)填料、助剂的加入：
将片状云母粉、橡胶粉、液体环保阻燃剂按照重量配比加入上一步配制的水性乳液中，然后加入水性分散剂0.5份、水性消泡剂0.5份、水性润湿剂0.35份，经高速搅拌混合均匀。
(3)成膜及调漆：
再将上述溶液中加入双酯成膜助剂，以及1.0份水性分散剂和1.0份水性消泡剂，最后加入0.3份增稠剂调节稠度，即获得高固含量水性阻尼涂料。
实施例2
本实施例的高固含量水性阻尼涂料，主要组分按照如下重量比例配比：45份水性乳液；30份粒度为120目的片状云母粉；5份橡胶粉；8份液体环保阻燃剂；12份双酯成膜助剂。
制备本实施例的高固含量水性阻尼涂料的方法，包括以下步骤：
(1)水性乳液的配制：
在常温下，将30份具有核壳结构的水性丙烯酸乳液与15份网络互穿乳液混合均匀，使其在水溶液中的固含量为45％，搅拌混合均匀后获得水性乳液；
(2)填料、助剂的加入：
将片状云母粉、橡胶粉、液体环保阻燃剂按照重量配比加入上一步配制的水性乳液中，然后加入水性分散剂0.8份、水性消泡剂0.45份、水性润湿剂0.45份，经高速搅拌混合均匀。
(3)成膜及调漆：
再将上述溶液中加入双酯成膜助剂，以及1.5份水性分散剂和1.5份水性消泡剂，最后加入0.5份增稠剂调节稠度，即获得高固含量水性阻尼涂料。
实施例3
本实施例的高固含量水性阻尼涂料，主要组分按照如下重量比例配比：50份水性乳液；30份粒度为180目的片状云母粉；6份橡胶粉；12份液体环保阻燃剂；15份双酯成膜助剂。
制备本实施例的高固含量水性阻尼涂料的方法，包括以下步骤：
(1)水性乳液的配制：
在常温下，将30份具有核壳结构的水性丙烯酸乳液与20份网络互穿乳液混合均匀，使其在水溶液中的固含量为50％，搅拌混合均匀后获得水性乳液；
(2)填料、助剂的加入：
将片状云母粉、橡胶粉、液体环保阻燃剂按照重量配比加入上一步配制的水性乳液中，然后加入水性分散剂0.5份、水性消泡剂0.25份、水性润湿剂0.25份，经高速搅拌混合均匀。
(3)成膜及调漆：
再将上述溶液中加入双酯成膜助剂，以及0.5份水性分散剂和0.25份水性消泡剂，最后加入0.4份增稠剂调节稠度，即获得高固含量水性阻尼涂料。
将本实施例的水性阻尼涂料在温度为20℃，湿度为26％RH的条件下按GB/T 16406-1996检测，检测结果如下表所示：
表1阻尼材料常温性能测试结果
Figure BSA00000130461800031
表2阻尼材料性能变温测试结果
Figure BSA00000130461800041
实施例4
本实施例的高固含量水性阻尼涂料，主要组分按照如下重量比例配比：60份水性乳液；50份粒度为40目的片状云母粉；15份橡胶粉；15份液体环保阻燃剂；20份双酯成膜助剂。
制备本实施例的高固含量水性阻尼涂料的方法，包括以下步骤：
(1)水性乳液的配制：
在常温下，将35份具有核壳结构的水性丙烯酸乳液与25份网络互穿乳液混合均匀，使其在水溶液中的固含量为70％，搅拌混合均匀后获得水性乳液；
(2)填料、助剂的加入：
将片状云母粉、橡胶粉、液体环保阻燃剂按照重量配比加入上一步配制的水性乳液中，然后加入水性分散剂1.0份、水性消泡剂0.8份、水性润湿剂0.8份，经高速搅拌混合均匀。
(3)成膜及调漆：
再将上述溶液中加入双酯成膜助剂，以及2.0份水性分散剂和2.0份水性消泡剂，最后加入0.6份增稠剂调节稠度，即获得高固含量水性阻尼涂料。
实施例5
本实施例的高固含量水性阻尼涂料，主要组分按照如下重量比例配比：55份水性乳液；40份粒度为200目的片状云母粉；20份橡胶粉；12份液体环保阻燃剂；15份双酯成膜助剂。
制备本实施例的高固含量水性阻尼涂料的方法，包括以下步骤：
(1)水性乳液的配制：
在常温下，将35份具有核壳结构的水性丙烯酸乳液与20份网络互穿乳液混合均匀，使其在水溶液中的固含量为60％，搅拌混合均匀后获得水性乳液；
(2)填料、助剂的加入：
将片状云母粉、橡胶粉、液体环保阻燃剂按照重量配比加入上一步配制的水性乳液中，然后加入水性分散剂0.5份、水性消泡剂0.25份、水性润湿剂0.25份，经高速搅拌混合均匀。
(3)成膜及调漆：
再将上述溶液中加入双酯成膜助剂，以及0.5份水性分散剂和0.25份水性消泡剂，最后加入0.5份增稠剂调节稠度，即获得高固含量水性阻尼涂料。
将本实施例的水性阻尼涂料在温度为20℃，湿度为26％RH的条件下按GB/T 16406-1996检测，检测结果如下表所示：
表1阻尼材料常温性能测试结果
Figure BSA00000130461800051
表2阻尼材料性能变温测试结果
Figure BSA00000130461800052
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种高固含量水性阻尼涂料，以水性乳液为主剂，以片状云母粉为主要填料，以改性橡胶粉为辅助填料，并加入涂料助剂，主要组分按照如下重量比例配比：40-60份水性乳液；30-50份无机填料；5-20份橡胶粉；5-15份阻燃剂；8-20份成膜助剂；其中，所述水性乳液固含量为40％-70％，由具有核壳结构的水性丙烯酸乳液与网络互穿乳液混合而成；所述片状云母粉，粒度在40目到200目之间。
2.根据权利要求1所述的高固含量水性阻尼涂料，其阻燃剂为液体环保阻燃剂。
3.根据权利要求1所述的高固含量水性阻尼涂料，其成膜助剂为双酯成膜助剂。
4.根据权利要求1所述的高固含量水性阻尼涂料，其涂料助剂包括水性分散剂、水性消泡剂、水性润湿剂和增稠剂。
5.制备权利要求1所述的高固含量水性阻尼涂料的方法，包括以下步骤：
(1)水性乳液的配制：
在常温下，将具有核壳结构的水性丙烯酸乳液与网络互穿乳液按照任意重量配比混合均匀，使其在水溶液中的固含量为40％-70％，搅拌混合均匀后获得水性乳液；
(2)填料、助剂的加入：
将片状云母粉、橡胶粉、液体环保阻燃剂按照重量配比加入上一步配制的水性乳液中，然后加入水性分散剂0.5-1.0份、水性消泡剂0.25-0.8份、水性润湿剂0.25-0.8份，经高速搅拌混合均匀。
(3)成膜及调漆：
再将上述溶液中加入双酯成膜助剂，以及0.5-2.0份水性分散剂和0.5-2.0份水性消泡剂，最后加入0.3-0.6份增稠剂调节稠度，即获得高固含量水性阻尼涂料。
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Denomination of invention: A high solid content waterborne damping coating and its preparation method

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