CN110437391A - 具有消音作用的环氧丙烯酸树脂、乳液和水性涂料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及消音作用的环氧丙烯酸树脂、乳液和水性涂料，环氧丙烯酸树脂，由74.1重量份环氧当量188的双酚A环氧树脂、6重量份PPG‑400、20.4重量份双酚A、14.5重量份甲基异丁酮、0.1重量份二甲基苄胺、8重量份甲基丙烯酸甲酯、10重量份丙烯酸正丁酯、4重量份苯乙烯、1重量份偶氮二异丁腈、3重量份PMTFPS、1.5重量份过氧化苯甲酰、15重量份丙二醇单丁醚和12.5重量份N‑甲基乙醇胺制备得到，所述的乳液中含有该环氧丙烯酸树脂，水性涂料中含有该环氧丙烯酸乳液。本发明的环氧丙烯酸树脂、乳液和水性涂料具有吸音降噪的作用。

Description

具有消音作用的环氧丙烯酸树脂、乳液和水性涂料

技术领域

本发明涉及环氧丙烯酸树脂领域，具体涉及具有消音作用的环氧丙烯酸树脂、乳液和水性涂料。

背景技术

电泳涂料经过几十年的发展以其高效、节能、低污染等优点已经在汽车工业及建材、五金、家电、家具等其他金属涂装领域得到了广泛应用。随着汽车进入家庭，车主越来越注重驾驶质量，也越来越注重驾驶体验感，其中驾驶过程中噪音也严重影响驾乘的心情，其中噪音来源于很多方面，座椅件的摩擦所产生的噪音也是比较重要的一部分，目前隔音采用两种方法来处理，使用减振消音材料来达到消音降噪的效果，例如在车门、底盘件等处粘贴减振消音材料，改变车体固有频率以降低共振形成的噪音。另一种使用吸音材料来达到消音降噪的效果，在发动机盖仓使用吸音材料后噪音明显降低，这是因为吸音降噪材料是一种声学泡沫材料，这里面分布着开口腔和闭口腔，可以有效的将噪声产生的声能转化为热能和机械能消耗大，以达到吸音降噪的效果。这两种材料的使用并不是独立的，配合使用会到达最佳效果。

如上所述，恼人的车内噪音不外乎来自发动机、底盘、风噪音、车身共振、汽车座椅摩擦等，目前国内流行的汽车消音技术都是根据几个噪声源进行防治，以达到隔绝噪音，进入车厢营造一个安静的车内环境。针对汽车座椅件的消音，目前更多是依靠包裹的海绵进行处理消音降噪，有一定的降噪功能，但是根本还在于座椅和海绵的摩擦产生的噪音，所以急需开发出一种水性高性能消音涂料，来满足汽车座椅件市场对消音降噪电泳涂料的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有消音作用的环氧丙烯酸树脂、环氧丙烯酸乳液和水性消音涂料。

为了实现上述目的本发明提供一种环氧丙烯酸树脂，由72-76重量份环氧当量188的双酚A环氧树脂、4-8重量份PPG-400、20.4重量份双酚A、12-16重量份甲基异丁酮、0.05-0.20重量份二甲基苄胺、6-10重量份甲基丙烯酸甲酯、8-12重量份丙烯酸正丁酯、3-5重量份苯乙烯、0.05-2.0重量份偶氮二异丁腈、2-4重量份PMTFPS、0.5-2.5重量份过氧化苯甲酰、13-17重量份丙二醇单丁醚和11-14重量份N-甲基乙醇胺制备得到。

采用上述进一步方案的有益效果是，基体环氧树脂经过PPG-400改性，改善了与交联剂的反应性和冲击强度，提高漆膜的柔韧性和耐热性；接枝丙烯酸及PMTFPS，降低漆膜的表面能，提高漆膜的滑爽效果。

本发明还涉及一种环氧丙烯酸乳液，含有上述的环氧丙烯酸树脂。

环氧丙烯酸乳液中还进一步含有封闭型脂肪族异氰酸酯固化剂、乳酸、氨基磺酸、机硅改性环氧大分子助剂和去离子水。

环氧丙烯酸乳液中各组分用量进一步优选为：32-40重量份的环氧丙烯酸树脂，10-14重量份的封闭型脂肪族异氰酸酯固化剂，0.5-1.0重量份的乳酸，0.1-0.5重量份的氨基磺酸，5-8重量份的机硅改性环氧大分子助剂和38-43重量份的去离子水。

所述的封闭型脂肪族异氰酸酯固化剂优选由10重量份的甲基异丁基酮，35重量份的MDI和25重量份的乙二醇丁醚制备得到。选择封闭型脂肪族异氰酸酯固化剂，达到合适的烘烤温度解封出异氰酸酯与树脂中的活性氢反应交联固化，中和剂选择氨基磺酸和乳酸混合使用，乳液稳定性好，击穿电压有所提高。

有机硅改性环氧大分子助剂优选由140-160重量份的D-2000、4-6重量份的KH-550、2-4重量份的酮亚胺、18-22重量份的环氧当量为188的双酚A环氧树脂、6-8重量份的冰醋酸和480-520重量份的去离子水制备得到。该助剂可以减缓控制漆膜的流动，漆膜表面形成波状效果，对于摩擦音及干扰音，可可以形成反射及弱化声音强度，有效消音降噪。

本发明还涉及一种水性涂料，含有上述的环氧丙烯酸乳液。

水性涂料中还含有色浆。

所述的色浆进一步优选由38-42重量份通用性梳状季胺化研磨树脂、3-6重量份炭黑、13-17重量份矿物纤维填料、4-6重量份防锈颜料和1-3重量份凹凸棒混合制得。色浆添加功能性物质：矿物纤维和凹凸棒，可以对噪音进行吸附同时由于矿物纤维和凹凸棒的特殊结构可以对漆膜形成的波状外观进行有效填充，改善软流平同时提高产品的消音降噪效果。

水性涂料中环氧丙烯酸乳液：色浆的重量比为6:1。

本发明的优点在于选择了一种结合了氟硅烷聚合物PMTFPS可以赋予漆膜的表层能在基材表面形成表面能较低，改善漆膜的滑爽性能，实际测试对比常规产品有明显的降噪效果，同时引入有机硅改性环氧助剂，阻断漆膜的流动，形成凹涡状漆膜效果，有效吸音降噪；色浆中引用的吸附材料，由于纤维状结构及棒状结构特点，可以辅助改善吸音降噪效果，同时可以有效填补凹涡，从表象上起到修补流平效果，一举两得。

具体实施方式

以下，结合实施例对于本发明作进一步说明，实施例仅用于解释说明而不用于限定本发明的保护范围。

实施例1制备低表面能环丙树脂

在带搅拌，冷凝管和滴液漏斗的烧瓶中，按配方量加入环氧当量188的双酚A环氧树脂、PPG-400、双酚A、甲基异丁基酮，升温至100℃，加入二甲基苄胺，继续升温至125℃搅拌1.5小时，直到环氧当量为750±50，降温至115℃滴加混合液(甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、苯乙烯、偶氮二异丁腈、PMTFPS、过氧化苯甲酰)，3个小时滴加完成保温半个小时后加入丙二醇单丁醚，降温至105℃，加入N-甲基乙醇胺，115℃下反应3小时，得到低表面能环丙树脂。

实施例2制备封闭型脂肪族异氰酸酯固化剂：

10份 甲基异丁基酮

35份 MDI

25份 乙二醇丁醚

按配方量将甲基异丁基酮和MDI加入带有搅拌器和冷凝管的反应容器中，通氮气、升温到75℃，滴加乙二醇丁醚，1小时滴完，保温2小时后，降温到45℃以下出料，获得所述的封闭型脂肪族异氰酸酯固化剂。

实施例3制备有机硅改性环氧助剂

按配方量将D-2000和KH-550、酮亚胺加入带有搅拌器和冷凝管的反应容器中，通氮气、升温到130℃，加入环氧当量188的双酚A环氧树脂，130℃保温30min，降温到95℃以下，加入醋酸水溶液，80℃中和反应30分钟，注意观察助剂状态，若粘度极具增加及时加入最后一步去离子水稀释降粘，获得所述的有机硅改性环氧助剂。

实施例4制备高性能消音乳液

按配方量将低表面能环丙树脂和封闭型脂肪族异氰酸酯固化剂加入反应容器中搅拌1小时混合均匀，下一步加入中和剂(乳酸和氨基磺酸提前用去离子水溶解)搅拌1小时，加入有机硅改性环氧助剂，然后将去离子水一次性加入反应容器中高速搅拌2小时，整个制备过程反应容器温度控制在45℃以下，获得所述的高性能消音乳液。

实施例5制备辅助消音色浆

将通用性梳状季胺化研磨树脂(30％)加入分散杯中继续水纯水1500rpp/min分散稀释，调低转速至500rpp/min，依次炭黑、矿物纤维填料、防锈颜料、凹凸棒，加完后提高转速至1500rpp/min进行分散1小时后，调整粘度进行砂磨，研磨至细度≤15μm，获得所述的辅助消音色浆。

将上述实例4制得改性乳液搭配实例5制备的色浆按照6:1，配成固体份为12％的电泳槽液，在电泳槽中熟化24h，在电泳电压160V，槽液温度30℃，电泳时间为30s的条件下制备样板(镀锌板做底材，控制膜厚在20-25um之间)，固化温度为180±10℃/20min。

测试项目：漆膜消音降噪效果

消音降噪测试方法：

样板预处理：在试验开始之前，批量电泳中的样板涂层应按标准要求制备，并在温度(23±2)℃、相对湿度(50±5)％RH条件下养护静置24小时。

涂层试样的准备：如果没有其他标准要求，涂层试样的底板应用冷轧钢板制成，尺寸为长190mm，宽为105mm，厚度0.7-1.0mm，它必须平整光滑，并按HG/T 3334-2012制作，涂料的涂覆方法和涂层厚度应根据相应的规范选用，涂层厚度需进行测量。

测试过程：测试前，模仿座椅工艺将专用发泡棉切割成80*80*50mm的块状放置在待测样板上，且发泡棉测试面正对着样板测试面。将两者同时密封在可抽真空的密封袋中，投入已降温至标准条件下-35℃的高低温箱中(需佩戴防冻手套)，连续测试24h不中断；待测样板及发泡棉冷冻24h后，将其取出进行测试，取出待测样片后，第一时间将样板带入隔音室进行测试。开始测试时取裁剪好的专用发泡棉，使用拇指、中指、食指攥紧发泡棉，利用事先在电子天平模拟好的约1000-2000g大小力量，使发泡棉与待测样品涂层表面进行摩擦作用。若拿出的待测样品涂层表面会因温差的关系造成少量的凝霜，可待凝霜开始液态化类似水迹时开始进行擦拭，擦拭时发泡棉沿样板表面移动(通常与油漆接触的泡沫表面)。在沿板面擦动保持往前方移动方向的同时执行快速左右旋转的手势，过程中尝试不同的速度梯度及施加不同的压力，借此观察声级器上面显示的噪音分贝数值变化。重复此测试直到当板面和发泡棉温度处于室温时，表面水珠挥发干燥后停止测试。

根据涂层在发泡棉摩擦下产生的声音效果和大小来判定等级。

噪声数值评判标准：

测试数据

如上表测试结果所示，序号1测试产品对比现有技术中的电泳涂料序号4常规产品，可以明显看出本发明涂料的优势，对于汽车座椅件的优异的消音降噪功能，同时由于有机硅改性环氧助剂的使用对于产品的盐雾性能及消音降噪功能有较显著效果，同时也对漆膜流平造成影响。搭配使用辅助消音色浆，效果最为理想，产品的流平得到改善，消音功能进行一步强化，适应于汽车座椅件等对摩擦噪音有要求的涂装领域。

因而本发明制得的消音涂料，具有优异的机械性能和耐化学介质能力，消音降噪等优点，槽液循环稳定性好，产品储存稳定性优异。达到克服了现有电泳涂料消音降噪功能差的缺陷，能够快速的推进电泳涂料适用于更高端的座椅行业的应用。

以上所述仅是本发明的一种实施方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种环氧丙烯酸树脂，其特征在于由72-76重量份环氧当量188的双酚A环氧树脂、4-8重量份PPG-400、20.4重量份双酚A、12-16重量份甲基异丁酮、0.05-0.20重量份二甲基苄胺、6-10重量份甲基丙烯酸甲酯、8-12重量份丙烯酸正丁酯、3-5重量份苯乙烯、0.05-2.0重量份偶氮二异丁腈、2-4重量份PMTFPS、0.5-2.5重量份过氧化苯甲酰、13-17重量份丙二醇单丁醚和11-14重量份N-甲基乙醇胺制备得到。

2.一种环氧丙烯酸乳液，其特征在于含有权利要求1所述的环氧丙烯酸树脂。

3.如权利要求2所述的环氧丙烯酸乳液，其特征在于还含有封闭型脂肪族异氰酸酯固化剂、乳酸、氨基磺酸、机硅改性环氧大分子助剂和去离子水。

4.如权利要求3所述的环氧丙烯酸乳液，其特征在于各组分用量为：32-40重量份的环氧丙烯酸树脂，10-14重量份的封闭型脂肪族异氰酸酯固化剂，0.5-1.0重量份的乳酸，0.1-0.5重量份的氨基磺酸，5-8重量份的机硅改性环氧大分子助剂和38-43重量份的去离子水。

5.如权利要求3所述的环氧丙烯酸乳液，其特征在于有机硅改性环氧大分子助剂由140-160重量份的D-2000、4-6重量份的KH-550、2-4重量份的酮亚胺、18-22重量份的环氧当量为188的双酚A环氧树脂、6-8重量份的冰醋酸和480-520重量份的去离子水制备得到。

6.一种水性涂料，其特征在于含有权利要求2~5任一所述的环氧丙烯酸乳液。

7.如权利要求6所述的水性涂料，其特征在于还含有色浆。

8.如权利要求7所述的水性涂料，其特征在于所述的色浆由38-42重量份通用性梳状季胺化研磨树脂、3-6重量份炭黑、13-17重量份矿物纤维填料、4-6重量份防锈颜料和1-3重量份凹凸棒混合制得。

9.如权利要求7或8所述的水性涂料，其特征在于所述的环氧丙烯酸乳液：色浆的重量比为6:1。