CN106433350B - 高抗裂阻尼涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种高抗裂阻尼涂料，按重量份数计算，包括以下原料：丙烯酸防水乳液290～310份、防锈乳液95～105份、增塑性丙烯酸乳液45～55份、成膜助剂13～17份、功能填料90～110份与防腐填料45～55份。该阻尼涂料具有较好的柔韧性，抗冲击以及抗石击能力强，解决了型材90°过渡涂层容易产生开裂的问题。

Description

高抗裂阻尼涂料
技术领域
本发明属于阻尼涂料技术领域，具体涉及一种高抗裂阻尼涂料。
背景技术
目前国内外阻尼涂料种类较多，但从涂料的溶剂来分主要有溶剂型和水性型两种。前者大多含有机溶剂及沥青，毒性高、挥发性大、污染环境、施工性差，现已较少使用。后者阻尼涂料以水为溶剂，具有低毒低气味、低成本、易施工、环保性，是城轨车辆用阻尼涂料的首选产品。
我国自20世纪60年代起研制和生产阻尼涂料，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1998年5月13日授权的：专利号CN1039342C，发明名称为水基隔热阻尼涂料，这种涂料由大连机车车辆厂孙连志等人研制成功，是迄今较为理想的阻尼涂料，但是此涂料还存在如下不足之处：阻尼复合损耗因数(tanη)较小，ηmax＝0.13，不能满足现阶段城轨车辆的减振降噪性能要求，因此不适合作城轨车辆阻尼涂料；使用石棉纤维的成份太重，对人体毒性大，无环保性，也不适合于工业化生产；未加阻燃剂，达不到城轨车辆阻燃安全性要求。
目前，将普通阻尼涂料涂覆在型材上面，当型材90°过渡涂层容易产生开裂的问题。
发明内容
本发明提出一种高抗裂阻尼涂料，该阻尼涂料具有较好的柔韧性，抗冲击以及抗石击能力强，解决了型材90°过渡涂层容易产生开裂的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种高抗裂阻尼涂料，按重量份数计算，包括以下原料：
丙烯酸防水乳液290～310份、防锈乳液95～105份、增塑性丙烯酸乳液45～55份、成膜助剂13～17份、功能填料90～110份与防腐填料45～55份。
进一步，按照重量份数计算，所述增塑性丙烯酸乳液包括以下原料：
丙烯酸丁酯150～170份、苯乙烯90～110份、甲基丙烯酸甲酯35～45份、丙烯酸α-乙基己酯112～122份、甲基丙烯酸10～14份、丙烯酸铵8～11份、丙烯腈13～17份、水390～450份、热分解引发剂1.2～2.2份、氧化-还原引发剂体系1.4～2.2份、pH调节剂3～4份、杀菌剂1～2份与乳化剂0.5～1份，其中，所述氧化-还原引发剂体系由无机还原剂0.6～1份和0.8～1.2份氧化剂组成。
进一步，所述热分解引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠或者过氧化氢，氧化剂为叔丁基过氧化氢，无机还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、丙酮合亚硫酸氢钠、硫酸亚铁或甲醛次合硫酸氢钠。
进一步，所述复合阻燃剂由60～65份三氧化二锑与35～40份氢氧化铝组成。
进一步，所述增塑性丙烯酸乳液制备方法，包括以下步骤：
1)取330～350份水加入反应釜中，加入3～4份pH调节剂升温至78～82℃，用10～15份水将1～1.6份热分解引发剂溶解得到A溶液，将A溶液加入反应釜中，保持反应釜中液体温度在78～82℃；
2)称取丙烯酸丁酯150～170份、苯乙烯90～110份、甲基丙烯酸甲酯35～45份、丙烯酸α-乙基己酯112～122份、甲基丙烯酸10～14份、丙烯酸铵8～11份与丙烯腈13～17份进行混合得到单体混合物，称取15～25份水、乳化剂0.5～1份与0.2～0.6份热分解引发剂混合得到B溶液，将单体混合物滴加至步骤1)中的反应釜中，滴加持续时间为3.8～4.2h，当单体混合物滴加28～32min后，滴加B溶液，单体混合物与B溶液滴加完毕后，保持反应釜中的温度为80℃～84℃，时间为0.8～1.2h；
3)先将步骤2)中保温完毕后的反应釜降温至63～67℃，称取氧化-还原引发剂体系1.4～2.2份，其中0.8～1.2份氧化剂加入5～15份水中分散得到分散溶液，无机还原剂0.6～1份与25～35份水混合得到C溶液，然后将分散溶液与C溶液同时加入反应釜中，用时为28～32min；
4)将杀菌剂1～2份用5～10份水溶解得到D溶液，将步骤3)反应完毕的反应釜降温至35～42℃，然后将D溶液用8～12min加入到反应釜中，搅拌，搅拌时间为8～12min，搅拌完毕后过120目滤网过滤杂质即可。
进一步，所述功能填料为漂珠与滑石粉的混合物，其中漂珠与滑石粉各45～55份。
进一步，所述成膜助剂为醇酯十二、乙二醇丁醚或者丙二醇苯醚。
进一步，所述防腐填料为纳米蒙脱土/聚苯胺复合粉末或者纳米蒙脱土/聚吡咯复合粉末。
进一步，还包括防腐剂23～27份、色素4～6份以及阻燃剂95～105份。
进一步，所述色素为黑色浆，所述阻燃剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、磷酸铝与八钼酸铵的一种或任意几种的混合物。
本发明高抗裂阻尼涂料的制备方法，包括以下步骤：
称取丙烯酸防水乳液290～310份、防锈乳液95～105份与增塑性丙烯酸乳液45～55份混合搅拌，转速为80r/min，时间10min左右，然后加入成膜助剂13～17份，搅拌5min左右，然后加入功能性填料与防腐填料，搅拌60min左右即可。
在本发明的一个实施例中，增塑性丙烯酸乳液采用上述重量份原料制成具有以下优点：
该增塑性丙烯酸乳液pH值为7～8，固含量为52～54％，粘度(25℃3号转子60转)小于500厘泊，粒径180～200nm。先将单体混合物与热分解引发剂进行反应，然后再与热分解引发剂、乳化剂反应，这样有利于稳定粒径大小，制备出粒径180～200nm的乳液。
该增塑性丙烯酸乳液可以替代增塑剂使用。替代增塑剂可以解决因加入大量增塑剂导致制备阻尼涂料或一般水性涂料后期增稠的现象，是产品储存更稳定，同时解决了由于加入增塑剂后导致产品相关性能指标下降的技术难题、阻尼涂料喷涂过程中流挂的技术难题以及阻尼涂料由于加入增塑剂后喷涂、雾化性能下降的技术难题，增加了阻尼涂料的保水性。
本发明有益效果：
本发明高抗裂阻尼涂料的固含量为67％左右，具有较宽的温域，-60℃～100℃，耐酸、耐盐雾能力好。储存稳定性：易重新搅匀，稠度15～17mm。具有良好的抗石击性能，ENISO20567抗石击为1，保护漆膜；冲击强度≥50kg*cm，无裂纹、脱落等现象。解决了型材90°过渡涂层容易产生开裂的问题。
本发明实施例中制备的高抗裂阻尼涂料的主要性能指标如表1所示：
表1高抗裂阻尼涂料的主要性能指标
具体实施方式
实施例1
一种高抗裂阻尼涂料，按重量份数计算，包括以下原料：
丙烯酸防水乳液300份、防锈乳液100份、增塑性丙烯酸乳液50份、醇酯十二15份、防腐剂25份、黑色浆5份、氢氧化镁100份、漂珠50份、滑石粉50份与纳米蒙脱土/聚苯胺复合粉末50份。
其中，丙烯酸防水乳液为德国巴斯夫防水乳液S 400F。
防锈乳液为北京东联化工有限公司生产的DL-1065防锈乳液，其固含量为41±1％，pH为7～7.5，玻璃化温度20℃，最低成膜温度30℃，粘度小于20cps，具有高光泽、高硬度、流平好和耐溶剂性特点，对基材有优异的附着力，光泽高、耐候性好以及耐腐蚀性好。
按照重量份数计算，增塑性丙烯酸乳液包括以下原料：
丙烯酸丁酯160份、苯乙烯100份、甲基丙烯酸甲酯40份、丙烯酸α-乙基己酯117份、甲基丙烯酸12份、丙烯酸铵9份、丙烯腈15份、水422份、过硫酸铵1.7份、氧化-还原引发剂体系1.8份、pH调节剂2.5份、乳化剂0.7份与氯甲基异噻唑啉酮1.5份。其中，氧化-还原引发剂体系由无机还原剂0.8份和1份氧化剂组成，氧化剂为叔丁基过氧化氢，无机还原剂为甲醛次合硫酸氢钠。
增塑性丙烯酸乳液的制备方法：
包括以下步骤：
1)取342份水加入反应釜中，加入2.5份pH调节剂升温至80℃，用12份水将1.3份过硫酸铵溶解得到A溶液，将A溶液加入反应釜中，保持反应釜中液体温度在80℃；
2)称取丙烯酸丁酯160份、苯乙烯100份、甲基丙烯酸甲酯40份、丙烯酸α-乙基己酯117份、甲基丙烯酸12份、丙烯酸铵9份与丙烯腈15份进行混合得到单体混合物，称取20份水、乳化剂0.7份与0.4份过硫酸铵混合得到B溶液，将单体混合物滴加至步骤1)中的反应釜中，滴加持续时间为4h，当单体混合物滴加30min后，滴加B溶液，单体混合物与B溶液滴加完毕后，保持反应釜中的温度为82℃，时间为1h；
3)先将步骤2)中保温完毕后的反应釜降温至65℃，称取氧化-还原引发剂体系1.8份，其中1份氧化剂加入8份水中分散得到分散溶液，无机还原剂0.8份与30份水混合得到C溶液，然后将分散溶液与C溶液同时加入反应釜中，用时为30min；
4)将氯甲基异噻唑啉酮1.5份用10份水溶解得到D溶液，将步骤3)反应完毕的反应釜降温至40℃，然后将D溶液用10min加入到反应釜中，搅拌时间为8～12min，搅拌完毕后过120目滤网过滤杂质即可。
实施例2
一种高抗裂阻尼涂料，按重量份数计算，包括以下原料：
丙烯酸防水乳液290份、防锈乳液95份、增塑性丙烯酸乳液55份、醇酯十二13份、防腐剂23份、黑色浆4份、氢氧化铝95份、漂珠45份、滑石粉45份与纳米蒙脱土/聚吡咯复合粉末45份。
其中，丙烯酸防水乳液为德国巴斯夫防水乳液S 400F。
防锈乳液为北京东联化工有限公司生产的DL-1065防锈乳液，其固含量为41±1％，pH为7～7.5，玻璃化温度20℃，最低成膜温度30℃，粘度小于20cps，具有高光泽、高硬度、流平好和耐溶剂性特点，对基材有优异的附着力，光泽高、耐候性好以及耐腐蚀性好。
按照重量份数计算，增塑性丙烯酸乳液包括以下原料：
丙烯酸丁酯150份、苯乙烯90份、甲基丙烯酸甲酯35份、丙烯酸α-乙基己酯112份、甲基丙烯酸14份、丙烯酸铵11份、丙烯腈17份、水390份、过硫酸钾1.2份、氧化-还原引发剂体系1.4份、pH调节剂3份、乳化剂0.5份与氯甲基异噻唑啉酮2份，其中，氧化-还原引发剂体系由无机还原剂0.6份和0.8份氧化剂组成，氧化剂为叔丁基过氧化氢，无机还原剂为丙酮合亚硫酸氢钠。
增塑性丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：
1)取330份水加入反应釜中，加入3份pH调节剂升温至78℃，用10份水将1份过硫酸钾溶解得到A溶液，将A溶液加入反应釜中，保持反应釜中液体温度在78～82℃；
2)称取丙烯酸丁酯150份、苯乙烯90份、甲基丙烯酸甲酯35份、丙烯酸α-乙基己酯112份、甲基丙烯酸14份、丙烯酸铵11份与丙烯腈17份进行混合得到单体混合物，称取15份水、乳化剂0.5份与0.2份过硫酸钾混合得到B溶液，将单体混合物滴加至步骤1)中的反应釜中，滴加持续时间为3.8h，当单体混合物滴加28min后，滴加B溶液，单体混合物与B溶液滴加完毕后，保持反应釜中的温度为80℃，时间为0.8h；
3)先将步骤2)中保温完毕后的反应釜降温至67℃，称取氧化-还原引发剂体系1.4份，其中0.8份氧化剂加入5份水中分散得到分散溶液，无机还原剂0.6份与25份水混合得到C溶液，然后将分散溶液与C溶液同时加入反应釜中，用时为28min，即可。
4)将氯甲基异噻唑啉酮2份用5份水溶解得到D溶液，将步骤3)反应完毕的反应釜降温至42℃，然后将D溶液用8min加入到反应釜中，搅拌时间为8min，搅拌完毕后过120目滤网过滤杂质即可。
实施例3
一种高抗裂阻尼涂料，按重量份数计算，包括以下原料：
丙烯酸防水乳液310份、防锈乳液105份、增塑性丙烯酸乳液45份、醇酯十二17份、防腐剂27份、黑色浆6份、氢氧化铝55份、氢氧化镁40份、漂珠55份、滑石粉55份与纳米蒙脱土/聚苯胺复合粉末55份。
其中，丙烯酸防水乳液为德国巴斯夫防水乳液S 400F。
防锈乳液为北京东联化工有限公司生产的DL-1065防锈乳液，其固含量为41±1％，pH为7～7.5，玻璃化温度20℃，最低成膜温度30℃，粘度小于20cps，具有高光泽、高硬度、流平好和耐溶剂性特点，对基材有优异的附着力，光泽高、耐候性好以及耐腐蚀性好。
按照重量份数计算，增塑性丙烯酸乳液包括以下原料：
丙烯酸丁酯170份、苯乙烯110份、甲基丙烯酸甲酯45份、丙烯酸α-乙基己酯122份、甲基丙烯酸10份、丙烯酸铵8份、丙烯腈13份、水450份、过硫酸钠2.2份、氧化-还原引发剂体系2.2份、pH调节剂4份、乳化剂1份与氯甲基异噻唑啉酮1份，其中，氧化-还原引发剂体系由无机还原剂1份和1.2份氧化剂组成，氧化剂为叔丁基过氧化氢，无机还原剂为亚硫酸氢钠。
增塑性丙烯酸乳液的制备方法与实施例1中的增塑性丙烯酸乳液制备方法相同。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高抗裂阻尼涂料，其特征在于，按重量份数计算，包括以下原料：
丙烯酸防水乳液290～310份、防锈乳液95～105份、增塑性丙烯酸乳液45～55份、成膜助剂13～17份、功能填料90～110份与防腐填料45～55份；按照重量份数计算，所述增塑性丙烯酸乳液包括以下原料：丙烯酸丁酯150～170份、苯乙烯90～110份、甲基丙烯酸甲酯35～45份、丙烯酸α-乙基己酯112～122份、甲基丙烯酸10～14份、丙烯酸铵8～11份、丙烯腈13～17份、水390～450份、热分解引发剂1.2～2.2份、氧化-还原引发剂体系1.4～2.2份、pH调节剂3～4份、杀菌剂1～2份与乳化剂0.5～1份，其中，所述氧化-还原引发剂体系由无机还原剂0.6～1份和0.8～1.2份氧化剂组成；所述增塑性丙烯酸乳液制备方法，包括以下步骤：1)取330～350份水加入反应釜中，加入3～4份pH调节剂升温至78～82℃，用10～15份水将1～1.6份热分解引发剂溶解得到A溶液，将A溶液加入反应釜中，保持反应釜中液体温度在78～82℃；2)称取丙烯酸丁酯150～170份、苯乙烯90～110份、甲基丙烯酸甲酯35～45份、丙烯酸α-乙基己酯112～122份、甲基丙烯酸10～14份、丙烯酸铵8～11份与丙烯腈13～17份进行混合得到单体混合物，称取15～25份水、乳化剂0.5～1份与0.2～0.6份热分解引发剂混合得到B溶液，将单体混合物滴加至步骤1)中的反应釜中，滴加持续时间为3.8～4.2h，当单体混合物滴加28～32min后，滴加B溶液，单体混合物与B溶液滴加完毕后，保持反应釜中的温度为80℃～84℃，时间为0.8～1.2h；3)先将步骤2)中保温完毕后的反应釜降温至63～67℃，称取氧化-还原引发剂体系1.4～2.2份，其中0.8～1.2份氧化剂加入5～15份水中分散得到分散溶液，无机还原剂0.6～1份与25～35份水混合得到C溶液，然后将分散溶液与C溶液同时加入反应釜中，用时为28～32min；4)将杀菌剂1～2份用5～10份水溶解得到D溶液，将步骤3)反应完毕的反应釜降温至35～42℃，然后将D溶液用8～12min加入到反应釜中，搅拌，搅拌时间为8～12min，搅拌完毕后过120目滤网过滤杂质即可。
2.根据权利要求1所述的高抗裂阻尼涂料，其特征在于，所述热分解引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠或者过氧化氢，氧化剂为叔丁基过氧化氢，无机还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、丙酮合亚硫酸氢钠、硫酸亚铁或甲醛次合硫酸氢钠。
3.根据权利要求1所述的高抗裂阻尼涂料，其特征在于，所述功能填料为漂珠与滑石粉的混合物，其中漂珠与滑石粉各45～55份。
4.根据权利要求1所述的高抗裂阻尼涂料，其特征在于，所述成膜助剂为醇酯十二、乙二醇丁醚或者丙二醇苯醚。
5.根据权利要求1所述的高抗裂阻尼涂料，其特征在于，所述防腐填料为纳米蒙脱土/聚苯胺复合粉末或者纳米蒙脱土/聚吡咯复合粉末。
6.根据权利要求1所述的高抗裂阻尼涂料，其特征在于，还包括防腐剂23～27份、色素4～6份以及阻燃剂95～105份。
7.根据权利要求6所述的高抗裂阻尼涂料，其特征在于，所述色素为黑色浆，所述阻燃剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、磷酸铝与八钼酸铵的一种或任意几种的混合物。
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