CN102585636B - 具有约束阻尼结构的环保型水性阻尼涂料及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
具有约束阻尼结构的环保型水性阻尼涂料及其使用方法，由涂于底材上的A层阻尼层涂料和处于阻尼层涂料上的B层约束层涂料组成，A层阻尼层涂料由按重量份计水性树脂乳液25～40份、碳酸钙20～30份、阻燃剂15～30份、云母粉30～50份、助剂3～5份组成、去离子水10～20份；B层约束阻尼层涂料按重量份计水性树脂乳液15～22份、碳酸钙10～25份、阻燃剂15～30份、中空填料10～30份、云母粉20～40份、助剂3～5份、去离子水10～20份组成，阻尼层与约束层的复合形成约束阻尼结构，复合损耗因子在-10℃～50℃达到0.1以上，具有较低的导热系数隔音效果好，阻燃性能好。
Description
技术领域
本发明提供一种的环保型水性阻尼涂料及其使用方法，尤其涉及一种带有约束阻尼结构的环保型水性阻尼涂料及其使用方法，可用于汽车、火车、轮船、飞机、工程机械等领域的减振降噪。
技术背景
水性阻尼涂料是以水性树脂为主要成膜物质的一种新型阻尼涂料，利用高分子材料粘弹性能吸收振动能，将振动能转换成热能而耗散掉。然而在水性阻尼涂料在现实的工程化应用中，不仅仅要求具有较高的阻尼减振性能还要求具有保温隔热、隔声、环保阻燃等性能。如在高速列车领域，不仅要求阻尼涂料有较高的阻尼性能，能够衰减车体的振动能量，还要求阻尼涂料对中低频的噪声具有阻隔作用，减少外部早上向车内传播。另一方面，对于车体保温功能及阻燃性能对列车也是至关重要的。
通过专利检索发现，CN 101041755A公开的“一种具有高隔声、低密度的水性阻尼涂料”，CN 101698768A公开的“隔音降噪阻尼涂料及生产工艺”，CN 1125155C公开的“隔热阻尼胶”存在以下缺点:
1) 仅具备阻尼涂料实际工程化应用中要求的“阻尼、隔声、保温、阻燃”等性能中的某一方面或某几个方面，综合性能不够，在实际应用中有一定局限。
2) 阻燃性能难以达到实际工程应用的要求，且使用含卤阻燃剂，已不适应现在环保要求，特别是欧盟的RoHS环保标准。
3) 阻尼结构属于自由阻尼结构，也即单层的阻尼结构，阻尼性能较低，可使用的温度范围较窄。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有约束结构的二层阻尼涂料，该涂料具有阻尼、隔声、保温、阻燃等性能，能够适用在实际工程应用中，特别是汽车、火车、轮船、飞机、工程机械等领域的减振降噪。
本发明以水性树脂乳液为主要成膜物质，由A层阻尼层涂料和B层约束层涂料组成，各层按重量份数成分如下：
A层阻尼层涂料：
水性树脂乳液25～40份
碳酸钙20～30份
阻燃剂15～30份
云母粉30～50份
助剂3～5份
去离子水10～20份
B层约束层涂料：
水性树脂乳液15～22份
碳酸钙10～25份
阻燃剂15～30份
中空填料10～30%份
云母粉20～40份
助剂3～5份
去离子水10～20份
A层、B层中的水性树脂乳液均为丙烯酸树脂乳液，
碳酸钙均为轻质碳酸钙，优选目数是800目～1500目，
阻燃剂均为无卤阻燃剂优选氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或其混合物，
云母粉均为白云母，优选目数是60目～800目。
中空填料为空心玻璃微珠、中空陶瓷微粉、膨胀珍珠岩中的一种或其混合物。
助剂包括：分散剂、消泡剂、增稠剂、防腐剂等常用水性涂料助剂。分散剂使用量为0.5～1份；消泡剂使用量为1～1.5份；增稠剂使用量为1～2份；防腐剂使用量为0.1～0.5份。
其中分散剂为聚醚改性硅氧烷、琥珀磺酸盐中的一种或其混合物，所述的消泡剂为硅烷类消泡剂中的一种或其混合物，所述的增稠剂为缔合型阴离子碱溶胀丙烯酸酯类增稠剂中的一种或其混合物，防腐剂为异噻唑啉酮中的一种或其混合物。
本发明还提供了一种具有约束阻尼结构的环保型水性阻尼涂料的使用方法，在振动物底材上喷涂一层A层阻尼涂料，然后再在其上喷涂一层B层约束阻尼涂料，所述的二层涂料常温实干后形成约束阻尼结构。
本发明提供的阻尼涂料以水性树脂乳液为主要成膜物质，通过各种无机填料的配伍，获得综合性能优异的涂料。根据本发明提供的阻尼涂料通过GB/T 16406-1996《声学 声学材料阻尼性能的弯曲共振测试方法》中悬臂梁法的测试，复合损耗因子在-10℃～50℃达到0.1以上。通过GB/T 10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 防护热板法》的测试，导热系数小于0.07W/(m·K)。通过使用丹麦B&K公司的声学测试仪，在100Hz～2000Hz频率范围内，最低隔声量达到10dB以上。通过GB/T2406-1993《塑料燃烧性能试验方法 氧指数法》测试，氧指数达到35%以上。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
将按重量份数计：
丙烯酸树脂乳液25份
轻质碳酸钙(800目)30份
阻燃剂为氢氧化镁8份、氢氧化铝22份
云母粉（60目）20份，云母粉(400目)10份
聚醚改性硅氧烷分散剂1份
硅烷类消泡剂1.5份
缔合型阴离子碱溶胀丙烯酸酯类增稠剂1.5份
异噻唑啉酮类防腐剂0.5份
去离子水10份
获得可喷涂的A层水性阻尼涂料。
将按重量份计的丙烯酸树脂乳液15份
轻质碳酸钙(800目)10份
阻燃剂为氢氧化镁8份、氢氧化铝22份
空心玻璃微珠5份
膨胀珍珠岩5份
云母粉（60目）15份,云母粉(400目)5份
聚醚改性硅氧烷分散剂1份
硅烷类消泡剂1.5份
缔合型阴离子碱溶胀丙烯酸酯类增稠剂1.5份
异噻唑啉酮类防腐剂0.5份
去离子水20份
获得可喷涂的B层水性阻尼涂料。
取上述阻尼涂料按照相关标准进行检测，结果如下：
实施例2
将按重量份数计：
丙烯酸树脂乳液40份
轻质碳酸钙(800目)30份
阻燃剂为氢氧化镁10份、氢氧化铝20份
云母粉（60目）30份，云母粉(400目)20份
聚醚改性硅氧烷分散剂1份
硅烷类消泡剂1.5份
缔合型阴离子碱溶胀丙烯酸酯类增稠剂1.5份
异噻唑啉酮类防腐剂0.5份
去离子水10份
获得可喷涂的A层水性阻尼涂料。
将按重量份计的丙烯酸树脂乳液22份
轻质碳酸钙(800目)25份
阻燃剂为氢氧化镁10份、氢氧化铝20份
空心玻璃微珠15份
膨胀珍珠岩15份
云母粉（60目）25份,云母粉(400目)15份
聚醚改性硅氧烷分散剂1份
硅烷类消泡剂1.5份
缔合型阴离子碱溶胀丙烯酸酯类增稠剂1.5份
异噻唑啉酮类防腐剂0.5份
去离子水20份
获得可喷涂的B层水性阻尼涂料。
取上述阻尼涂料按照相关标准进行检测，结果如下：
实施例3
将按重量份数计：
丙烯酸树脂乳液35份
轻质碳酸钙(800目)30份
阻燃剂为氢氧化镁10份、氢氧化铝20份
云母粉（60目）15份，云母粉(400目)10份
聚醚改性硅氧烷分散剂1份
硅烷类消泡剂1.5份
缔合型阴离子碱溶胀丙烯酸酯类增稠剂1.5份
异噻唑啉酮类防腐剂0.5份
去离子水12份
获得可喷涂的A层水性阻尼涂料。
将按重量份计的丙烯酸树脂乳液20份
轻质碳酸钙(800目)25份
阻燃剂为氢氧化镁10份、氢氧化铝20份
空心玻璃微珠10份
膨胀珍珠岩15份
云母粉（60目）15份,云母粉(400目)10份
聚醚改性硅氧烷分散剂1份
硅烷类消泡剂1.5份
缔合型阴离子碱溶胀丙烯酸酯类增稠剂1.5份
异噻唑啉酮类防腐剂0.5份
去离子水10份
获得可喷涂的B层水性阻尼涂料。
取上述阻尼涂料按照相关标准进行检测，结果如下：
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种具有约束阻尼结构的环保型水性阻尼涂料，以水性树脂乳液为主要成膜物质，其特征在于：由A 层阻尼层涂料和B 层约束层涂料组成，各层按重量份数成分如下：
A 层阻尼层涂料：
丙烯酸树脂乳液25 ～ 40 份
碳酸钙20 ～ 30 份
阻燃剂15 ～ 30 份
云母粉30 ～ 50 份
助剂3 ～ 5 份
去离子水10 ～ 20 份
B 层约束层涂料：
丙烯酸树脂乳液15 ～ 22 份
碳酸钙10 ～ 25 份
阻燃剂15 ～ 30 份
中空填料10 ～ 30 份
云母粉20 ～ 40 份
助剂3 ～ 5 份
去离子水10 ～ 20 份。
2.根据权利要求1 所述的一种具有约束阻尼结构的环保型水性阻尼涂料，其特征在于所述的碳酸钙均为轻质碳酸钙，目数是800目～ 1500 目；所述的云母粉均为白云母，目数是60 目～ 800 目。
3.根据权利要求1 所述的一种具有约束阻尼结构的环保型水性阻尼涂料，其特征在于所述的阻燃剂均为无卤阻燃剂。
4.根据权利要求1 所述的一种具有约束阻尼结构的环保型水性阻尼涂料，其特征在于所述的中空填料为空心玻璃微珠、中空陶瓷微粉、膨胀珍珠岩中的一种或其混合物。
5.根据权利要求1 所述的一种具有约束阻尼结构的环保型水性阻尼涂料，其特征在于所述的助剂包括：分散剂、消泡剂、增稠剂、防腐剂常用水性涂料助剂。
6.根据权利要求6 所述的一种具有约束阻尼结构的环保型水性阻尼涂料，其特征在于所述的分散剂使用量为0.5 ～ 1 份; 所述的消泡剂使用量为1 ～ 1.5 份; 所述的增稠剂使用量为1 ～ 2 份；所述的防腐剂使用量为0.1 ～ 0.5 份。
7.根据权利要求4 所述的一种具有约束阻尼结构的环保型水性阻尼涂料，其特征在于所述的无卤阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或其混合物。
8.根据权利要求7 所述的一种具有约束阻尼结构的环保型水性阻尼涂料，其特征在于所述的分散剂为聚醚改性硅氧烷、琥珀磺酸盐中的一种或其混合物，所述的消泡剂为硅烷类消泡剂中的一种或其混合物，所述的增稠剂为缔合型阴离子碱溶胀丙烯酸酯类增稠剂中的一种或其混合物，防腐剂为异噻唑啉酮。
9. 根据权利要求1 所述的一种具有约束阻尼结构的环保型水性阻尼涂料的使用方法，其特征在于在振动物底材上喷涂一层A 层阻尼涂料，然后再在其上喷涂一层B 层约束阻尼涂料，所述的二层涂料常温实干后形成约束阻尼结构。
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