CN1037976C - 构成约束阻尼结构的阻尼涂料层 - Google Patents
构成约束阻尼结构的阻尼涂料层 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1037976C CN1037976C CN93107379A CN93107379A CN1037976C CN 1037976 C CN1037976 C CN 1037976C CN 93107379 A CN93107379 A CN 93107379A CN 93107379 A CN93107379 A CN 93107379A CN 1037976 C CN1037976 C CN 1037976C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- damping
- layer
- component
- coating layer
- restraint
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本发明涉及构成约束阻尼结构的阻尼涂料层。在振动物底材上涂有聚氨酯阻尼涂料层，在该层上涂有聚硫橡胶改性的环氧树脂约束涂料层。所说的阻尼涂料由聚氨酯预聚体、扩链剂和填料组成，在羟基组分中引入C3-6碳原子的二元醇，以多苯基异氰酸酯等作为异氰酸基组分；在约束涂料层中加入隔热剂和金属网，当约束涂料层和阻尼涂料层的总厚度与底材厚度比为1.0-1.5时，可获在-20-60℃内复合损耗因子在0.2以上，本发明阻尼性能稳定，易施工。
Description
本发明涉及以有机膜为主体的阻尼涂料层领域，特别是由聚氨酯纯合成膜和环氧树脂纯合成膜构成的阻尼涂料层。
阻尼涂料是以高分子聚合物为基料利用聚合物的粘弹原理将振动物体表面的机械能吸收，再以“热”的形式释放，以达到减少振幅及降低振动和噪音的目的。阻尼涂料的主要功能除减振降噪外，也具有隔声、隔热、防腐和一定的密封等性能。
本发明阻尼涂料层主要用于降低舰艇、飞机、汽车、火车等的结构振动和噪声；提高其隐身能力、战术性能和舒适性能。关于这类阻尼材料的研制和应用在国外已有40多年历史了，早已形成比较成熟的研制和生产体系。阻尼材料用途极广，除用于航空、航天、舰艇和有关军事目的外，还广泛用于民用工业。我国自60年代起研制和生产阻尼材料，到目前为止也形成了较为成熟的研制和生产体系。其中就有1993年4月16日授权的：专利号为CN91105484.7，发明名称为：构成约束阻尼结构的阻燃阻尼涂料层，这种涂料层由化工部海洋涂料研究所战风昌等人研究成功，是迄今最理想的阻燃型涂料层，但是这种涂料层还存在如下缺点：
(1)阻尼层损耗因子(tanδ)仍较低，即在温度-25～+65℃内为0.65-1.24，仍不能满足材料的减振降噪性能要求；
(2)约束层的强度低，从而导致复合损耗因子(η)较小，又使涂层厚度增加，增加额外重量和成本；涂料强度低，往往在高温应力循环下开裂，从而影响材料阻尼性能的发挥和使用。
本发明目的在于：提供一种改进的构成约束阻尼结构的阻尼涂料层，该约束阻尼结构的二层涂料除在常温下是易流动的液体而易于涂覆、并可常温固化、不含溶剂、阻燃防腐外，还具有隔热及具有很高的损耗因子，温度域宽，工艺性能优良，不因温度变化而开裂，用量小。
本发明目的是这样达到的：在专利号为CN91105484.7的基础上加以改进，在振动物底材上是一层无溶剂聚氨酯阻尼涂料层，在该无溶剂聚氨酯涂料层上是一层无溶剂聚硫橡胶改性的环氧树脂约束涂料层，二层涂料层与底材构成约束阻尼结构。所说的无溶剂聚氨酯阻尼涂料由甲组分、乙组分和鳞片状填料所组成，构成作为甲组分的聚氨酯预聚体的羟基部分由克当量为1000-2000的聚醚和C3-6碳原子的二元醇所组成，以多亚甲基多苯基二异氰酸酯(PAPI)或二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)分别和甲苯二异氰酸酯(TDI)共混作为异氰酸酯基组分，由羟基组分和异氰酸酯基组分反应生成含异氰酸酯基为2.5-3.5％的聚氨酯预聚体作为甲组分，在该甲组分中，二异氰酸酯的当量数是羟基组分当量数的2-2.5倍；以C4-6碳原子的二元醇作为扩链剂并作为乙组分，甲组分对乙组分的当量比为0.8-1.2之间，除甲、乙二组分外，还有通过160-200孔/645平方毫米160-200目筛的鳞片状填料，其用量为甲、乙二组分总和的40-60(重量)％。所说的约束层涂料的成分和含量(重量份)为：
分子量为400-500的环氧树脂 100
胺值为250-350的聚酰胺树脂 100-150
聚硫橡胶 30-50
阻燃剂 100-140
隔热剂 160-200
金属网 60-100在振动物底材上涂覆有一层所说的阻尼涂料层，在该阻尼涂料层上是一层嵌入金属网的所说的约束涂料层。二层涂料层与底材构成约束阻尼结构。
以下结合附图1对本发明进行详细说明。
附图1是本发明涂料层的工艺流程图。
本发明是在底材上涂覆一层无溶剂聚氨酯阻尼涂料，该阻尼涂料固化后，再在其上涂覆一层嵌有金属网的无溶剂聚硫橡胶改性的环氧树脂约束层涂料，该约束层涂料固化后，二层涂料层与底材共同构成约束阻尼结构。
所说的阻尼层涂料是以克当量为1000-2000的聚醚和C3-6碳原子的二元醇作为羟基组分，其中所说的二元醇是：1，3-丙二醇、1，4-丁二醇或三甲基1，6-已二醇。以多亚甲基多苯基二异氰酸酯(PAPI)或二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)分别和甲苯二异氰酸酯(TDI)共混作为异氰酸酯基组分，由羟基组分和异氰酸酯基组分反应生成含异氰酸酯基为2.5-3.5％的聚氨酯预聚体作为甲组分，在该甲组分中，二异氰酸酯基组分的当量数是羟基组分当量数的2-2.5倍；以C4-6碳原子的二元醇作为扩链剂并作为乙组分，所说的作为扩链剂的二元醇是1，4-丁二醇、一缩二乙二醇或二缩三乙二醇，甲组分和乙组分的当量比值在0.8-1.2之间，从而获得宽温度域高损耗因子涂料。除甲、乙二组分外，还加入通过160-200孔/645平方毫米筛(160-200目)的鳞片状填料，所说的填料选自下列填料中的一种或数种：铝粉、氧化铁、云母，填料用量为甲、乙二组分总和的40-60(重量)％，从而保证涂料的无溶剂化和高阻尼性能。
在本发明在阻尼层涂料的羟基组分中引入C3-6碳原子的二元醇是为了提高聚氨酯分子链中的硬段含量，从而使阻尼峰移向高温，提高其阻尼性能；在二异氰酸酯中选用苯核含量较高的多亚甲基多苯基二异氰酸酯(PAPI)或二苯甲烷二异氰酸酚(MDI)分别和甲苯二异氰酸酯(TDI)共混，有利于提高阻尼性能，以上两种改进措施使阻尼层损耗因子从0.65-1.24提高到0.75-1.90。
上述阻尼层涂料涂覆在振动物底材上经固化后形成阻尼涂料层。
处于阻尼涂料层上面的是约束涂料层，约束层涂料由下列组分和含量组成(重量份)：分子量400-500的环氧树脂100份；作为增韧剂的分子量为900-1000的聚硫橡胶30-50份；作为固化剂的胺值为250-350的聚酰胺树脂100-150份；阻燃剂100-140份；隔热剂160-200份；金属网60-100份。所说的阻燃剂选自下列阻燃剂中的一种或数种：三氧化二锑、氯化石蜡、氢氧化铝、十溴联苯醚、八溴联苯醚。所说的隔热剂是膨胀珍珠岩粉和/或石棉粉。所说的金属网是铁丝或钢丝，直径为0.2-1.5mm，网孔径为5-20mm。将约束涂料层涂料各组分调制均匀后，涂在固化后的阻尼涂料层上，再嵌入金属网，固化后形成的约束涂料层具有很高的强度。已知在约束阻尼理论中，复合损耗因子与约束层的强度成正比，而环氧树脂材料的强度是有限的，嵌入金属网可使约束层强度显著提高，从而使复合损耗因子成倍增加，此外，提高约束层强度后还能防止涂层随高低温应力循环时开裂。这种约束层仍保持无溶剂化、阻燃、隔热保温、防腐和常温固化等优秀性能。
当上述构成约束阻尼结构的阻尼涂料层中的阻尼层和约束层总厚度与底材厚度比为1.0～1.5时，可以获得在-10～+50℃温度范围内的复合损耗因子在0.2-0.35，而CN91105484.7的复合损耗因子(-10～+50℃)为0.112-0.140，可见本发明的优越性。
本发明的阻尼涂料层的制法如下：
将液体的二异氰酸酯加热到50-80℃，向其中滴加作为羟基组分的聚醚和二元醇，边搅拌边保持上述温度范围，最后升到100℃左右，即可制成聚氨酯预聚体，在该聚氨酯预聚体内加入扩链剂和鳞片状填料，即可制成无溶剂型聚氨酯阻尼层涂料；另外，将环氧树脂、增韧剂、阻燃剂、隔热剂混合均匀后，加入固化剂，搅拌均匀，即可制成无溶剂型约束层涂料。将上述阻尼层涂料涂于底材上固化后形成阻尼涂料层，再在该阻尼涂料层上涂覆约束层涂料，嵌入金属网，固化后即可形成具有约束阻尼结构的阻尼结构的阻尼涂料层，使阻尼层和约束层的总厚度与底材厚度比为1.0-1.5，即可获得复合损耗因子在-20～+60℃温度范围时为0.2以上。
附图1中，I是约束阻尼结构，其中，1代表约束层，2代表金属网、3代表阻尼层，4代表底材，例如钢板。
本发明约束阻尼结构型的阻尼涂料层除具有中国专利CN9105484.7的全部优点外，阻尼层损耗因子和复合损耗因子显著提高，同时还能隔热。现将本发明构成约束阻尼结构的阻尼涂料层的性能总结一下，见附表1。
附表1
| 名称 | 指 标 | 测试方法 | |
| 阻尼层损耗因子(-25～+65℃) | 0.75～1.90 | DDV-IH-EA动态粘弹谱仪 | |
| 涂层与钢板以2∶1复合后复合损耗因子(-10～+50℃ | 0.2～0.35 | ASTME 756083 | |
| 耐冷热交变(-25～+60℃)10周期 | 不开裂、不脱落 | ||
| 附着力 | 100% | GB9268-88 | |
| 冲击强度(kg.ca) | 50 | GB1732-79 | |
| 比重(克/立方厘米) | 阻尼层1.20约束层1.50 | ||
| 干燥时间(小时) | 阻尼层 | 表干8，实干16 | GB1728-79 |
| 约束层 | 表干8，实干16 | ||
| 阻燃性(氧指数) | ＞35 | GB2406-80 | |
| 导热系数(大卡/时·度·米) | 0.12 | ||
| 耐海水(25℃，7天) | 增重＜0.2%，不起泡，不脱落 | GB1763-79 | |
| 耐盐雾(小时) | ＞10000 | ||
| 耐柴油 | 合格 | ||
从上表可见本发明的阻尼层损耗因子及复合损耗因子比CN91105484.7优越得多，阻尼温度域宽，又增加隔热性能，由于在约束层中嵌有金属网，从而又可增加约束层强度，相应地减少涂层厚度，也减少构件的重量，在高低温应力循环时不开裂，因此，本发明具有显著的效果。
实施例1
取克当量数为1000的聚醚100克，1，3-丙醇10克，甲苯二异氰酸酯17.4克，多亚甲基多苯基二异氰酸酯6.9克，反应后加入1，4-丁二醇7.0克，160目铝粉53.3克，混合均匀涂在作为底材的钢板上，固化后，再取分子量为450的环氧树脂100重量份，分子量为900的聚硫橡胶30重量份、三氧化二锑40重量份、氯化石蜡60重量份、石棉粉200重量份、胺值为250的聚酰胺树脂120重量份混合均匀后涂在阻尼涂料层上，再嵌入丝径为0.3毫米，孔径为5毫米的铁丝网60重量份，固化后所形成的复合涂层在-20～+60℃温度范围内的复合损耗因子达到0.2以上。
实施例2
取克当量数为1500的聚醚150克，1，4-丁二醇2.3克，二苯甲烷二异氰酸酯29.2克，多亚甲基多苯基二异氰酸酯12.4克，反应后加入一缩二乙二醇8.0克，160目云母101克，混合均匀后涂在底材上，固化后，再取分子量为400的环氧树脂100重量份，分子量为1000的聚硫橡胶40重量份，十溴联苯醚70重量份、氢氧化镁40重量份，膨胀珍珠岩粉180重量份、胺值为300的聚酰胺树脂150份，混合均匀后涂在固化的阻尼层涂料层上，再嵌入丝径为0.5毫米，孔径为10毫米的钢丝网85重量份，固化后所形成的复合涂层在-20～+60℃温度范围内，其复合损耗因子达到0.2以上。
实施例3
取克当量数为2000的聚醚200克，三甲基1，6-己二醇6.0克，甲苯二异氰酸酯18.3克，二苯甲烷二异氰酸酯19.5克，反应后加入二缩三乙二醇10.9克、200目氧化铁152.8克，混合均匀涂在底材上，固化后，再取分子量为450的环氧树脂100重量份，分子量为1100的聚硫橡胶50重量份、八溴联苯醚80重量份、氢氧化铝60重量份、石棉粉100重量份、膨胀珍珠岩粉60重量份、胺值为350的聚酰胺树脂100重量份混合均匀后涂在固化的阻尼涂料层上，再嵌入丝径为1.5毫米、孔径为20毫米的铁丝网100重量份，固化后形成的复合涂层在-20-60℃温度范围内的复合损耗因子达到0.2以上。
Claims (5)
1、构成约束阻尼结构的阻尼涂料层，是二层涂料层，其中，在振动物底材上一层无溶剂聚氨酯阻尼涂料层，在该阻尼涂料层上是一层无溶剂聚硫橡胶改性的环氧树脂约束涂料层；所说的无溶剂聚氨酯阻尼涂料由甲组分、乙组分和鳞片状填料所组成，其中，甲组分是含异氰酸酯基为2.5-3.5％的聚氨酯预聚体，乙组分是作为扩链剂的C4-6碳原子的二无醇，甲组分和乙组分的当量比是0.8-1.2之间，所说的鳞片状填料是甲、乙二组分总和的40-60(得量)％，所说的约束层涂料含有胺值为250-350的聚酰胺树脂，聚硫橡胶和阻燃剂，其特征在于：
a)在无溶剂聚氨酯阻尼涂料中构成作为甲组分的聚氨酯预聚体的羟基组分由克当量为1000-2000的聚醚和C3-6碳原子的二元醇所组成，以多亚甲基多苯基二异氰酸酯(PAPI)或二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)分别和甲苯二异氰酸酯(TDI)共混作为异氰酸酯基组分，在该甲组分中，二异氰酸酯的当量数是羟基组分当量数的2-2.5倍；
b)所说的约束涂料层具有下列成分和含量(重量份)：
分子量为400-500的环氧树脂 100
胺值为250-350的聚酰胺树脂 100-150
聚硫橡胶 30-50
阻燃剂 100-140
隔热剂 160-200
金属网 60-100；
c)在所说的约束阻尼结构中，约束层和阻尼层涂层总厚度对底材厚度比为1.0-1.5。
2、按照权利要求1所说的阻尼涂料层，其特征在于：在所说的羟基组分中所用C3-6碳原子的二元醇是1，3-丙二醇、1，4-丁二醇或三甲基1，6-己二醇。
3、按照权利要求1所说的阻尼涂料层，其特征在于：在所说的约束涂料层中的金属网是铁丝网或钢丝网，网丝的直径为0.2-1.5mm，孔径为5-20mm，金属网嵌于约束涂料层之中。
4、按照权利要求1所说的阻尼涂料层，其特征在于：在所说的约束涂料层中所用阻燃剂有氯化石蜡、十溴联苯醚、八溴联苯醚。
5、按照权利要求1所说的阻尼涂料层，其特征在于：在所说的约束涂料层中所用隔热剂是膨胀珍珠岩粉和/或石棉粉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN93107379A CN1037976C (zh) | 1993-06-26 | 1993-06-26 | 构成约束阻尼结构的阻尼涂料层 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN93107379A CN1037976C (zh) | 1993-06-26 | 1993-06-26 | 构成约束阻尼结构的阻尼涂料层 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1082581A CN1082581A (zh) | 1994-02-23 |
| CN1037976C true CN1037976C (zh) | 1998-04-08 |
Family
ID=4986663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN93107379A Expired - Fee Related CN1037976C (zh) | 1993-06-26 | 1993-06-26 | 构成约束阻尼结构的阻尼涂料层 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1037976C (zh) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1125155C (zh) * | 1999-08-11 | 2003-10-22 | 泰兴市车辆特种材料厂 | 隔热阻尼胶 |
| CN101805555B (zh) * | 2010-04-14 | 2013-01-16 | 上海大通高科技材料有限责任公司 | 一种单组份无溶剂抗震防噪涂料及其制备方法 |
| CN102876195A (zh) * | 2011-07-13 | 2013-01-16 | 上海大通高科技材料有限责任公司 | 一种双组份无溶剂阻尼涂料及其制备方法 |
| CN103507361B (zh) * | 2013-09-23 | 2015-10-28 | 句容市睿远科技有限公司 | 用于高速列车的消声材料及其制备方法 |
| CN104085063A (zh) * | 2014-06-19 | 2014-10-08 | 上海瑞义聚氨酯科技有限公司 | 一种异形面包覆消声层材料及制备方法 |
| CN104073148B (zh) * | 2014-07-02 | 2016-04-20 | 安徽佳泰矿业科技有限公司 | 一种用于密闭煤巷壁的复合材料及其制备方法 |
| CN104129132B (zh) * | 2014-07-07 | 2016-09-07 | 广州供电局有限公司 | 复合阻尼涂层 |
| CN106994519B (zh) * | 2017-04-18 | 2019-01-15 | 山东大学 | 一种粘弹性约束阻尼结构减振车刀杆 |
| CN111234505A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-06-05 | 谢强 | 一种环保阻尼胶板及其制备方法 |
| CN111674067B (zh) * | 2020-06-15 | 2021-12-03 | 苏州塔莱泰传动科技股份有限公司 | 一种低动能损耗聚氨酯同步带生产工艺 |
| CN114013151B (zh) * | 2021-11-19 | 2023-11-07 | 成都迈科高分子材料股份有限公司 | 一种梯度多层阻尼材料及其制备方法 |
| CN114700243A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-07-05 | 中船桂江造船有限公司 | 一种改进阻尼涂料表面敷设甲板敷料的施工方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1048224A (zh) * | 1989-01-28 | 1991-01-02 | 吉林省劳动保护科学研究所 | 水性阻尼涂料 |
| CN1057849A (zh) * | 1991-08-14 | 1992-01-15 | 化学工业部海洋涂料研究所 | 构成约束阻尼结构的阻燃阻尼涂料 |
| CN1060100A (zh) * | 1991-01-19 | 1992-04-08 | 铁道部大连机车车辆工厂 | 水基隔热阻尼涂料 |
-
1993
- 1993-06-26 CN CN93107379A patent/CN1037976C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1048224A (zh) * | 1989-01-28 | 1991-01-02 | 吉林省劳动保护科学研究所 | 水性阻尼涂料 |
| CN1060100A (zh) * | 1991-01-19 | 1992-04-08 | 铁道部大连机车车辆工厂 | 水基隔热阻尼涂料 |
| CN1057849A (zh) * | 1991-08-14 | 1992-01-15 | 化学工业部海洋涂料研究所 | 构成约束阻尼结构的阻燃阻尼涂料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1082581A (zh) | 1994-02-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1037976C (zh) | 构成约束阻尼结构的阻尼涂料层 | |
| US7282260B2 (en) | Electrically conductive and electromagnetic radiation absorptive coating compositions and the like | |
| CN107892871B (zh) | 一种防腐蚀吸波涂层及其制备方法 | |
| EP2698391B1 (en) | Self-crosslinkable polysiloxane-modified polyhydroxy polyurethane resin, process for producing said resin, resin material comprising said resin, and artificial leather produced utilizing said resin | |
| CN108395835A (zh) | 一种多频谱宽波段防腐蚀隐身涂层材料 | |
| EP2535384A2 (en) | Organic-inorganic hybrid composition for anti-corrosive coating agent and manufacturing method for same | |
| KR20090119403A (ko) | 우수한 가공성, 내열성 및 내식성을 갖는 프리코트 강판용수지조성물, 이를 이용한 프리코트 강판 제조방법 및 강판 | |
| CN1036278C (zh) | 碱式硅铬酸铅防锈漆 | |
| CN101215367B (zh) | 一种含全氟烷基侧链的环氧树脂及其制备方法和应用 | |
| EP0232033A2 (en) | Transparent electrically conductive plastic molded articles | |
| CN1021490C (zh) | 构成约束阻尼结构的阻燃阻尼涂料层 | |
| CN111087841A (zh) | 一种镁合金基材表面用防腐涂层 | |
| CN101434809B (zh) | 一种低温快干氨基汽车底盘漆及其生产方法 | |
| CN1279131C (zh) | 卷材底漆涂料及其制法 | |
| CN107722814B (zh) | 一种构成多层复合结构的阻尼涂料 | |
| CN112375477A (zh) | 一种雷达吸波防爆聚脲材料及其制备方法 | |
| CN103483525A (zh) | 一种兼具耐蚀耐磨性能的改性环氧树脂及其制备方法 | |
| CN115160915B (zh) | 一种高固体可全船使用的防腐底漆 | |
| CN111057458A (zh) | 一种潮气固化耐油防腐涂料及制备方法 | |
| CN110791187A (zh) | 一种水性有机杂化防腐涂层及其制备方法 | |
| CN1234789C (zh) | 一种用于面漆的双组分油漆产品及其生产方法和用法 | |
| CN114700243A (zh) | 一种改进阻尼涂料表面敷设甲板敷料的施工方法 | |
| CN112662218B (zh) | 一种潜伏活性填料组合物、无溶剂抗高温耐渗透液体聚合物涂层材料、涂层及其制备方法 | |
| DE3108861A1 (de) | "haertbares ueberzugsmittel, dessen verwendung zur erzeugung von steinschlag-schutzschichten an kraftfahrzeugen und verfahren zur herstellung von ueberzuegen" | |
| CN111019506A (zh) | 超支化聚氨酯宽温域水性光固化涂料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |