CN107858071A - 一种宽温域高损耗因子自由基型船用阻尼涂层及其成型工艺 - Google Patents

一种宽温域高损耗因子自由基型船用阻尼涂层及其成型工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种宽温域高损耗因子自由基型船用阻尼涂层，按重量份数计算，它包括混合基料420‑710份、固化剂80‑160份；其成型工艺包括混合基料加工、固化剂加工和混合。本发明减震降噪效果好，阻尼温域较宽，防锈蚀，耐柴油、海水、盐雾。

Description

一种宽温域高损耗因子自由基型船用阻尼涂层及其成型工艺
技术领域
本发明涉及一种阻尼涂层及其成型工艺，具体涉及一种船用阻尼涂层及其成型工艺。
背景技术
阻尼涂料由高分子树脂加入适量的填料以及辅助材料配制而成，是一种可涂覆在各种金属板状结构表面上，具有减振、降噪和一定密封性能的特种涂料，可广泛地用于飞机、船舶、车辆和各种机械的减振。由于涂料可直接喷涂在结构表面上，因而其施工方便，尤其对结构复杂的表面如舰泊、飞机等，更体现出它的优越性。其中，水性隔声阻尼涂料是一种性能优良的阻尼涂料。中国专利一种水性隔音阻尼涂料及其制备方法（CN101891990B）公开了一种水性隔音阻尼涂料及其制备方法，水性隔音阻尼涂料各原料重量配比为：聚合物乳液15-35 份；无机填料35-55份；粉末阻燃剂 10-20份；助剂2-5份；去离子水10-20份。该涂料具有优异的减振降噪效果，有良好的抑制振动和降低噪声作用，但该涂料存在常温下干燥时间长，涂覆后钢板容易出现生锈等疵病。中国专利一种建筑隔音涂料（CN103351723A）公开了一种建筑隔音涂料，由以下重量份数的成份组成 ：粘合剂1-2份，植物纤维10-15份，混合溶剂20-50份，羟乙基纤维素10-12份，金红石型钛白粉5-10份，色浆5份，羧甲基纤维素钠溶液100-120份，聚丙烯酰胺溶液50-60份，硫酸铝溶液40-60份，氧化铽催化剂1-3份，增韧剂5-10份，阻燃剂5-15份，聚丁烯醇溶液50-60份，苯丙乳液50-60份。尽管该涂料有较好的阻尼效果和较高的隔音性能，但存在干燥时间长、施工性能差、燃烧时烟雾大等缺陷。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种减震降噪效果好，阻尼温域较宽，防锈蚀，耐柴油、海水、盐雾的宽温域高损耗因子自由基型船用阻尼涂层。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所述的一种宽温域高损耗因子自由基型船用阻尼涂层，按重量份数计算，它包括以下组分，
（1）混合基料 420-710份；
（2）固化剂 80-160份；
其中，
所述混合基料，按重量份数计算，它包括以下组分，
（1）环氧树脂 180-300份；
（2）稀释剂 110-190份；
（3）混合填充料 90-150份；
（4）消泡剂 0.05-1.4份；
（5）流平剂 0.25-2.6份；
（6）分散剂 1-10份；
（7）阻燃剂 21-38份；
所述固化剂，按重量份数计算，它包括以下组分，
（1）聚酰胺 35-60份；
（2）酚醛胺 45-80份；
（4）脂环胺 0-20份；
其中，
所述聚酰胺为黄色至棕色透明粘稠液体，胺值为200±20mgKOH/g，粘度为12000-20000mPa.S/40℃，色泽≤10（Fe-Co）；
所述酚醛胺为浅黄色至棕色透明液体，胺值为480±20mgKOH/g，粘度为200-500mPa.S/25℃，色泽≤7（Fe-Co）；
所述脂环胺为无色至浅黄色透明液体，胺值为270±20mgKOH/g，粘度为200-400mPa.S/25℃，色泽≤2（Fe-Co）。
所述环氧树脂，按重量份数计算，它包括以下组分，
（1）E-44环氧树脂 45-80份；
（2）E-51环氧树脂 45-70份；
（3）改性环氧树脂 90-150份；
其中E-44环氧树脂为无机械杂质的透明液体，环氧当量210-244g/eq，软化点12-20℃，水解氯≤0.5%，无机氯≤50ppmm，挥发分≤1.0%，色泽号≤1（加德纳法）；
其中E-51环氧树脂为无机械杂质的透明液体，环氧当量184-194g/eq，粘度11500-15000mpa.S/25℃，水解氯≤0.1%，无机氯≤50ppmm，挥发分≤0.18%，色泽号≤90#（APHA）；
其中改性环氧树脂为无明显杂质浅黄色透明液体，固化后形成环氧树脂-聚氨酯互穿聚合物网络或海岛结构，聚氨酯含量75±3%，60℃粘度2000-4000cp，环氧值0.2±0.02mol/100g，挥发分≤0.5%。
所述稀释剂为丁基缩水甘油醚，环氧当量135-175g/eq，粘度≤5mpa.s/25℃，水解氯≤0.1%。
所述混合填充料，按重量份数计算，它包括以下组分，
（1）云母粉 70-120份；
（2）白炭黑 19-28份；
（3）玻璃纤维 1-2份；
其中云母粉由粒径由60目，与100目和200目中至少一种复配而成，其组成质量比为1:（1.5-3.5）；
其中白炭黑的粒径为150目-500目；
其中玻璃纤维为长度3-8mm的短切丝中碱玻璃纤维。
所述消泡剂为含疏水粒子的聚硅氧烷化合物，外观为半透明液体，活性份≥99%。
所述流平剂为有机硅流平剂。
所述分散剂为无色透明液体。
所述阻燃剂为氢氧化铝，外观为白色粉料，粒径为100-300目。
一种宽温域高损耗因子自由基型船用阻尼涂层的成型工艺，它包括以下步骤，
（1）混合基料加工：
①先将各类环氧树脂按照比例复配，然后加入稀释剂、分散剂、消泡剂和短切丝玻璃纤维，放入高速分散机中进行分散，分散剂转速控制在400-700r/min，分散时间5-10min；
②逐步添加云母粉和部分白炭黑到分散罐中，将分散剂转速调到1200-1500r/min，时间20-30min；
③往生产料中添加流平剂，调节转速至200-500r/min，并边分散边添加剩余白炭黑，添加完后在此转速下继续分散3-6min；
④将分散均匀的基料按重量包装；
（2）固化剂加工：
将不同种类的分散剂按照一定比例倒入分散罐中，调节高速分散机转速至400-800r/min，时间控制在5-15min，分散均匀后按重量包装；
（3）混合：
在施工时，将混合基料和固化剂按照一定的重量比例混合搅拌均匀，待其固化后形成阻尼涂层。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：
环氧树脂：阻尼涂层的主体材料，不同规格环氧树脂复配能够赋予涂层不同的弹性模量，从而能够有效地达到减震降噪的作用；
固化剂：起到固化环氧树脂的作用，不同的固化剂复配能够赋予涂层较宽的阻尼温域；
稀释剂：起到降低环氧树脂粘度，方便涂层分散和施工；
经加工，本产品各项性能优异，减震降噪效果好，防锈蚀，耐柴油、海水、盐雾。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1：
本发明所述的一种宽温域高损耗因子自由基型船用阻尼涂层，按重量份数计算，它包括以下组分，
（1）混合基料 550份；
（2）固化剂 90份；
其中，
所述混合基料，按重量份数计算，它包括以下组分，
（1）环氧树脂 200份；
（2）稀释剂 130份；
（3）混合填充料 110份；
（4）消泡剂 0.2份；
（5）流平剂 0.6份；
（6）分散剂 3份；
（7）阻燃剂 24份；
所述固化剂，按重量份数计算，它包括以下组分，
（1）聚酰胺 38份；
（2）酚醛胺 56份；
（4）脂环胺 7份；
其中，
所述聚酰胺为黄色至棕色透明粘稠液体，胺值为200±20mgKOH/g，粘度为12000-20000mPa.S/40℃，色泽≤10；
所述酚醛胺为浅黄色至棕色透明液体，胺值为480±20mgKOH/g，粘度为200-500mPa.S/25℃，色泽≤7；
所述脂环胺为无色至浅黄色透明液体，胺值为270±20mgKOH/g，粘度为200-400mPa.S/25℃，色泽≤2。
所述环氧树脂，按重量份数计算，它包括以下组分，
（1）E-44环氧树脂 49份；
（2）E-51环氧树脂 53份；
（3）改性环氧树脂 105份；
其中E-44环氧树脂为无机械杂质的透明液体，环氧当量210-244g/eq，软化点12-20℃，水解氯≤0.5%，无机氯≤50ppmm，挥发分≤1.0%，色泽号≤1；
其中E-51环氧树脂为无机械杂质的透明液体，环氧当量184-194g/eq，粘度11500-15000mpa.S/25℃，水解氯≤0.1%，无机氯≤50ppmm，挥发分≤0.18%，色泽号≤90#；
其中改性环氧树脂为无明显杂质浅黄色透明液体，固化后形成环氧树脂-聚氨酯互穿聚合物网络或海岛结构，聚氨酯含量75±3%，60℃粘度2000-4000cp，环氧值0.2±0.02mol/100g，挥发分≤0.5%。
所述稀释剂为丁基缩水甘油醚，环氧当量135-175g/eq，粘度≤5mpa.s/25℃，水解氯≤0.1%。
所述混合填充料，按重量份数计算，它包括以下组分，
（1）云母粉 80份；
（2）白炭黑 21份；
（3）玻璃纤维 1.2份；
其中云母粉由粒径由60目，与100目复配而成，其组成质量比为1:2；
其中白炭黑的粒径为150目-500目；
其中玻璃纤维为长度3-8mm的短切丝中碱玻璃纤维。
所述消泡剂为含疏水粒子的聚硅氧烷化合物，外观为半透明液体，活性份≥99%。
所述流平剂为有机硅流平剂。
所述分散剂为无色透明液体。
所述阻燃剂为氢氧化铝，外观为白色粉料，粒径为100-300目。
一种宽温域高损耗因子自由基型船用阻尼涂层的成型工艺，它包括以下步骤，
（1）混合基料加工：
①先将各类环氧树脂按照比例复配，然后加入稀释剂、分散剂、消泡剂和短切丝玻璃纤维，放入高速分散机中进行分散，分散剂转速控制在450r/min，分散时间6min；
②逐步添加云母粉和部分白炭黑到分散罐中，将分散剂转速调到1300r/min，时间23min；
③往生产料中添加流平剂，调节转速至300r/min，并边分散边添加剩余白炭黑，添加完后在此转速下继续分散4min；
④将分散均匀的基料按重量包装；
（2）固化剂加工：
将不同种类的分散剂按照一定比例倒入分散罐中，调节高速分散机转速至500r/min，时间控制在8min，分散均匀后按重量包装；
（3）混合：
在施工时，将混合基料和固化剂按照一定的重量比例混合搅拌均匀，待其固化后形成阻尼涂层。
实施例2：
本发明所述的一种宽温域高损耗因子自由基型船用阻尼涂层，按重量份数计算，它包括以下组分，
（1）混合基料 600份；
（2）固化剂 120份；
其中，
所述混合基料，按重量份数计算，它包括以下组分，
（1）环氧树脂 240份；
（2）稀释剂 150份；
（3）混合填充料 120份；
（4）消泡剂 0.7份；
（5）流平剂 1份；
（6）分散剂 6份；
（7）阻燃剂 29份；
所述固化剂，按重量份数计算，它包括以下组分，
（1）聚酰胺 44份；
（2）酚醛胺 64份；
（4）脂环胺 10份；
其中，
所述聚酰胺为黄色至棕色透明粘稠液体，胺值为200±20mgKOH/g，粘度为12000-20000mPa.S/40℃，色泽≤10；
所述酚醛胺为浅黄色至棕色透明液体，胺值为480±20mgKOH/g，粘度为200-500mPa.S/25℃，色泽≤7；
所述脂环胺为无色至浅黄色透明液体，胺值为270±20mgKOH/g，粘度为200-400mPa.S/25℃，色泽≤2。
所述环氧树脂，按重量份数计算，它包括以下组分，
（1）E-44环氧树脂 63份；
（2）E-51环氧树脂 48份；
（3）改性环氧树脂 120份；
其中E-44环氧树脂为无机械杂质的透明液体，环氧当量210-244g/eq，软化点12-20℃，水解氯≤0.5%，无机氯≤50ppmm，挥发分≤1.0%，色泽号≤1；
其中E-51环氧树脂为无机械杂质的透明液体，环氧当量184-194g/eq，粘度11500-15000mpa.S/25℃，水解氯≤0.1%，无机氯≤50ppmm，挥发分≤0.18%，色泽号≤90#；
其中改性环氧树脂为无明显杂质浅黄色透明液体，固化后形成环氧树脂-聚氨酯互穿聚合物网络或海岛结构，聚氨酯含量75±3%，60℃粘度2000-4000cp，环氧值0.2±0.02mol/100g，挥发分≤0.5%。
所述稀释剂为丁基缩水甘油醚，环氧当量135-175g/eq，粘度≤5mpa.s/25℃，水解氯≤0.1%。
所述混合填充料，按重量份数计算，它包括以下组分，
（1）云母粉 92份；
（2）白炭黑 24份；
（3）玻璃纤维 1.6份；
其中云母粉由粒径由60目，与200目复配而成，其组成质量比为1:2.7；
其中白炭黑的粒径为150目-500目；
其中玻璃纤维为长度3-8mm的短切丝中碱玻璃纤维。
所述消泡剂为含疏水粒子的聚硅氧烷化合物，外观为半透明液体，活性份≥99%。
所述流平剂为有机硅流平剂。
所述分散剂为无色透明液体。
所述阻燃剂为氢氧化铝，外观为白色粉料，粒径为100-300目。
一种宽温域高损耗因子自由基型船用阻尼涂层的成型工艺，它包括以下步骤，
（1）混合基料加工：
①先将各类环氧树脂按照比例复配，然后加入稀释剂、分散剂、消泡剂和短切丝玻璃纤维，放入高速分散机中进行分散，分散剂转速控制在500r/min，分散时间7min；
②逐步添加云母粉和部分白炭黑到分散罐中，将分散剂转速调到1350r/min，时间26min；
③往生产料中添加流平剂，调节转速至350r/min，并边分散边添加剩余白炭黑，添加完后在此转速下继续分散5min；
④将分散均匀的基料按重量包装；
（2）固化剂加工：
将不同种类的分散剂按照一定比例倒入分散罐中，调节高速分散机转速至600r/min，时间控制在11min，分散均匀后按重量包装；
（3）混合：
在施工时，将混合基料和固化剂按照一定的重量比例混合搅拌均匀，待其固化后形成阻尼涂层。
实施例3：
本发明所述的一种宽温域高损耗因子自由基型船用阻尼涂层，按重量份数计算，它包括以下组分，
（1）混合基料 700份；
（2）固化剂 150份；
其中，
所述混合基料，按重量份数计算，它包括以下组分，
（1）环氧树脂 280份；
（2）稀释剂 170份；
（3）混合填充料 140份；
（4）消泡剂 1.2份；
（5）流平剂 2.3份；
（6）分散剂 8份；
（7）阻燃剂 35份；
所述固化剂，按重量份数计算，它包括以下组分，
（1）聚酰胺 56份；
（2）酚醛胺 78份；
（4）脂环胺 17份；
其中，
所述聚酰胺为黄色至棕色透明粘稠液体，胺值为200±20mgKOH/g，粘度为12000-20000mPa.S/40℃，色泽≤10；
所述酚醛胺为浅黄色至棕色透明液体，胺值为480±20mgKOH/g，粘度为200-500mPa.S/25℃，色泽≤7；
所述脂环胺为无色至浅黄色透明液体，胺值为270±20mgKOH/g，粘度为200-400mPa.S/25℃，色泽≤2。
所述环氧树脂，按重量份数计算，它包括以下组分，
（1）E-44环氧树脂 77份；
（2）E-51环氧树脂 68份；
（3）改性环氧树脂 140份；
其中E-44环氧树脂为无机械杂质的透明液体，环氧当量210-244g/eq，软化点12-20℃，水解氯≤0.5%，无机氯≤50ppmm，挥发分≤1.0%，色泽号≤1；
其中E-51环氧树脂为无机械杂质的透明液体，环氧当量184-194g/eq，粘度11500-15000mpa.S/25℃，水解氯≤0.1%，无机氯≤50ppmm，挥发分≤0.18%，色泽号≤90#；
其中改性环氧树脂为无明显杂质浅黄色透明液体，固化后形成环氧树脂-聚氨酯互穿聚合物网络或海岛结构，聚氨酯含量75±3%，60℃粘度2000-4000cp，环氧值0.2±0.02mol/100g，挥发分≤0.5%。
所述稀释剂为丁基缩水甘油醚，环氧当量135-175g/eq，粘度≤5mpa.s/25℃，水解氯≤0.1%。
所述混合填充料，按重量份数计算，它包括以下组分，
（1）云母粉 110份；
（2）白炭黑 27份；
（3）玻璃纤维 1.8份；
其中云母粉由粒径由60目，与100目和200目复配而成，其组成质量比为1:3，其中100目和200目质量比为2:3；
其中白炭黑的粒径为150目-500目；
其中玻璃纤维为长度3-8mm的短切丝中碱玻璃纤维。
所述消泡剂为含疏水粒子的聚硅氧烷化合物，外观为半透明液体，活性份≥99%。
所述流平剂为有机硅流平剂。
所述分散剂为无色透明液体。
所述阻燃剂为氢氧化铝，外观为白色粉料，粒径为100-300目。
一种宽温域高损耗因子自由基型船用阻尼涂层的成型工艺，它包括以下步骤，
（1）混合基料加工：
①先将各类环氧树脂按照比例复配，然后加入稀释剂、分散剂、消泡剂和短切丝玻璃纤维，放入高速分散机中进行分散，分散剂转速控制在650r/min，分散时间9min；
②逐步添加云母粉和部分白炭黑到分散罐中，将分散剂转速调到1450r/min，时间28min；
③往生产料中添加流平剂，调节转速至450r/min，并边分散边添加剩余白炭黑，添加完后在此转速下继续分散5min；
④将分散均匀的基料按重量包装；
（2）固化剂加工：
将不同种类的分散剂按照一定比例倒入分散罐中，调节高速分散机转速至700r/min，时间控制在14min，分散均匀后按重量包装；
（3）混合：
在施工时，将混合基料和固化剂按照一定的重量比例混合搅拌均匀，待其固化后形成阻尼涂层。
本发明的性能指标见下表：
本发明提供了一种思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (9)

1.一种宽温域高损耗因子自由基型船用阻尼涂层，其特征在于：按重量份数计算，它包括以下组分，
（1）混合基料 420-710份；
（2）固化剂 80-160份；
其中，
所述混合基料，按重量份数计算，它包括以下组分，
（1）环氧树脂 180-300份；
（2）稀释剂 110-190份；
（3）混合填充料 90-150份；
（4）消泡剂 0.05-1.4份；
（5）流平剂 0.25-2.6份；
（6）分散剂 1-10份；
（7）阻燃剂 21-38份；
所述固化剂，按重量份数计算，它包括以下组分，
（1）聚酰胺 35-60份；
（2）酚醛胺 45-80份；
（4）脂环胺 0-20份；
其中，
所述聚酰胺为黄色至棕色透明粘稠液体，胺值为200±20mgKOH/g，粘度为12000-20000mPa.S/40℃，色泽≤10；
所述酚醛胺为浅黄色至棕色透明液体，胺值为480±20mgKOH/g，粘度为200-500mPa.S/25℃，色泽≤7；
所述脂环胺为无色至浅黄色透明液体，胺值为270±20mgKOH/g，粘度为200-400mPa.S/25℃，色泽≤2。
2.根据权利要求1所述的宽温域高损耗因子自由基型船用阻尼涂层，其特征在于：所述环氧树脂，按重量份数计算，它包括以下组分，
（1）E-44环氧树脂 45-80份；
（2）E-51环氧树脂 45-70份；
（3）改性环氧树脂 90-150份；
其中E-44环氧树脂为无机械杂质的透明液体，环氧当量210-244g/eq，软化点12-20℃，水解氯≤0.5%，无机氯≤50ppmm，挥发分≤1.0%，色泽号≤1；
其中E-51环氧树脂为无机械杂质的透明液体，环氧当量184-194g/eq，粘度11500-15000mpa.S/25℃，水解氯≤0.1%，无机氯≤50ppmm，挥发分≤0.18%，色泽号≤90#；
其中改性环氧树脂为无明显杂质浅黄色透明液体，固化后形成环氧树脂-聚氨酯互穿聚合物网络或海岛结构，聚氨酯含量75±3%，60℃粘度2000-4000cp，环氧值0.2±0.02mol/100g，挥发分≤0.5%。
3.根据权利要求1所述的宽温域高损耗因子自由基型船用阻尼涂层，其特征在于：所述稀释剂为丁基缩水甘油醚，环氧当量135-175g/eq，粘度≤5mpa.s/25℃，水解氯≤0.1%。
4.根据权利要求1所述的宽温域高损耗因子自由基型船用阻尼涂层，其特征在于：所述混合填充料，按重量份数计算，它包括以下组分，
（1）云母粉 70-120份；
（2）白炭黑 19-28份；
（3）玻璃纤维 1-2份；
其中云母粉由粒径由60目，与100目和200目中至少一种复配而成，其组成质量比为1:（1.5-3.5）；
其中白炭黑的粒径为150目-500目；
其中玻璃纤维为长度3-8mm的短切丝中碱玻璃纤维。
5.根据权利要求1所述的宽温域高损耗因子自由基型船用阻尼涂层，其特征在于：所述消泡剂为含疏水粒子的聚硅氧烷化合物，外观为半透明液体，活性份≥99%。
6.根据权利要求1所述的宽温域高损耗因子自由基型船用阻尼涂层，其特征在于：所述流平剂为有机硅流平剂。
7.根据权利要求1所述的宽温域高损耗因子自由基型船用阻尼涂层，其特征在于：所述分散剂为无色透明液体。
8.根据权利要求1所述的宽温域高损耗因子自由基型船用阻尼涂层，其特征在于：所述阻燃剂为氢氧化铝，外观为白色粉料，粒径为100-300目。
9.一种根据权利要求1所述的宽温域高损耗因子自由基型船用阻尼涂层的成型工艺，其特征在于：它包括以下步骤，
（1）混合基料加工：
①先将各类环氧树脂按照比例复配，然后加入稀释剂、分散剂、消泡剂和短切丝玻璃纤维，放入高速分散机中进行分散，分散剂转速控制在400-700r/min，分散时间5-10min；
②逐步添加云母粉和部分白炭黑到分散罐中，将分散剂转速调到1200-1500r/min，时间20-30min；
③往生产料中添加流平剂，调节转速至200-500r/min，并边分散边添加剩余白炭黑，添加完后在此转速下继续分散3-6min；
④将分散均匀的基料按重量包装；
（2）固化剂加工：
将不同种类的分散剂按照一定比例倒入分散罐中，调节高速分散机转速至400-800r/min，时间控制在5-15min，分散均匀后按重量包装；
（3）混合：
将混合基料和固化剂按照一定的重量比例混合搅拌均匀，待其固化后形成阻尼涂层。
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