CN110982363B - 一种双穿式高性能降噪水性阻尼涂料及其制备方法 - Google Patents

一种双穿式高性能降噪水性阻尼涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，主要由以下重量份的原料制成：水20份～25份、丙烯酸树脂乳液50份～60份、苯丙乳液8份～12份、消泡剂0.5份～2.0份、纳米石墨片0.5份～1.0份、分散剂2份～3份、防腐剂0.1份～0.3份、防锈剂1.0份～1.5份、水合氧化铝粉末215份～280份和增稠剂1.5份～2.5份。此外，本发明还提供一种制备上述双穿式高性能降噪水性阻尼涂料的方法。该双穿式高性能降噪水性阻尼涂料具有降噪性能，涂有本发明的基材的计权隔声量提高了4dB～4.2dB，符合高速列车用水性阻尼涂料的技术要求，克服了单树脂乳液涂料阻尼性能、机械性能、耐腐蚀性能差等缺陷。

Description

一种双穿式高性能降噪水性阻尼涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种双穿式高性能降噪水性阻尼涂料及其制备方法。
背景技术
阻尼涂料是一种具有降噪功能的高分子材料，主要利用高分材料本身具有的粘弹性能来吸收声音振动产生的能量，转化成热能释放出来，达到降低声音振动的振幅进而降低噪声的目的。传统的阻尼涂料比如沥青板等在使用过程中释放出对人体和环境有害的气体，不利于环境保护。水性阻尼涂料是一种新兴的无毒环保涂料，当前已经广泛应用于交通运输、家电和工程中。
目前已有的水性阻尼涂料多以单一乳液作为基底，辅以纤维材料制备而成，经固化后形成具有一定厚度的漆膜，从而获得阻尼效果。由于本身机械性能不足，使得目前利用水性阻尼涂料往往需要增加漆膜厚度，过后的漆膜固化后容易出现开裂、鼓泡，造成阻尼效果降低，这也在一定程度增加了水性阻尼涂料的使用成本。目前市面上的单一的基质和单一的填料的水性阻尼涂料已经难以胜任人们越来越高的降噪需求，开发具有更高性能的水性阻尼涂料刻不容缓。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种双穿式高性能降噪水性阻尼涂料及其制备方法，该双穿式高性能降噪水性阻尼涂料具有降噪性能，涂有本发明双穿式高性能降噪水性阻尼涂料基材的计权隔声量提高了4dB~4.2dB，符合高速列车用水性阻尼涂料的技术要求，克服了单树脂乳液涂料阻尼性能、机械性能、耐腐蚀性能差等缺陷。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，其特征在于，主要由以下重量份的原料制成：水20份~25份、丙烯酸树脂乳液50份~60份、苯丙乳液8份~12份、消泡剂0.5份~2.0份、纳米石墨片0.5份~1.0份、分散剂2份~3份、防腐剂0.1份~0.3份、防锈剂1.0份~1.5份、水合氧化铝粉末215份~280份和增稠剂1.5份~2.5份。
上述一种双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，其特征在于，主要由以下重量份的原料制成：水22份、丙烯酸树脂乳液50份、苯丙乳液11份、消泡剂1份、纳米石墨片0.8份、分散剂2.5份、防腐剂0.3份、防锈剂1.3份、水合氧化铝粉末230份和增稠剂2份。
上述一种双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，其特征在于，所述丙烯酸树脂乳液的固含量为35%~50%，苯丙乳液的固含量为40%~50%；所述水合氧化铝粉末的粒径为0.6μm~12μm。
上述一种双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，其特征在于，所述水合氧化铝粉末的粒径为0.6μm~2μm，水合氧化铝粉末的制备方法包括：将氧化锌和铝粉混合，向混合粉体中加入水，得到浆料；将所述浆料球磨后分散于煤油中，将分散有浆料的煤油离心3min~5min，得到水合氧化铝粉末。
上述一种双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，其特征在于，所述消泡剂为矿物油类消泡剂；所述分散剂为丙烯酸钠盐分散剂；所述防腐剂为苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸或山梨酸钾；所述防锈剂为粉末状苯骈三氮唑；所述增稠剂为聚氨酯增稠剂。
上述一种双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，其特征在于，所述纳米石墨片的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将鳞片石墨粉加入浓硫酸中，向加入有鳞片石墨粉的浓硫酸中加入硝酸钠和高锰酸钾，于温度为10℃~20℃振荡条件下反应2h~3h；
步骤二、将步骤一反应后体系升温至40℃~55℃，向升温后的体系中加入双氧水，振荡40min~60min；
步骤三、向步骤二振荡后体系中加入蒸馏水，过滤，得到截留物；
步骤四、将步骤三所述截留物分散于蒸馏水中，将分散有截留物的蒸馏水超声破碎后超声振荡；
步骤五、静置步骤四超声振荡后体系，过滤分离，得到纳米石墨片。
上述一种双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，其特征在于，步骤一中所述浓硫酸体积为鳞片石墨粉质量的15倍~25倍，浓硫酸体积的单位为mL，鳞片石墨粉质量的单位为g；所述硝酸钠的质量为鳞片石墨粉质量的0.3倍~0.6倍，所述高锰酸钾的质量为鳞片石墨粉质量的1倍~3倍；
步骤二中所述双氧水的质量为步骤一所述鳞片石墨粉质量的3倍~5倍；
步骤三中所述蒸馏水的体积为步骤一所述浓硫酸体积的3倍~8倍。
此外，本发明还提供一种制备上述双穿式高性能降噪水性阻尼涂料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将水和丙烯酸树脂乳液混合后于速率300r/min~400r/min条件下搅拌10min~15min，得到混合物A；
步骤二、将苯丙乳液与步骤一所述混合物A混合后于速率200r/min~300r/min条件下搅拌20min~30min，得到混合物B ；
步骤三、在速率为200r/min~300r/min搅拌条件下，向步骤二所述混合物B中依次加入消泡剂、纳米石墨片、分散剂、防腐剂和防锈剂，于速率为200r/min~300r/min条件下继续搅拌10min~20min，得到混合物C；
步骤四、搅拌条件下，向步骤三所述混合物C中加入水合氧化铝粉末，继续搅拌20min~30min，得到混合体系；
步骤五、向混合体系中加入增稠剂，将加入有增稠剂的混合体系于速率200r/min~300r/min条件下搅拌10min~15min，得到双穿式高性能降噪水性阻尼涂料。
上述的方法，其特征在于，步骤四中的搅拌和继续搅拌的速率均为800r/min~1000r/min。
上述的方法，其特征在于，当步骤四所述混合体系中存在颗粒物时，还包括：向混合体系中补加分散剂，然后在速率为800r/min~1000r/min条件下搅拌20min~30min，补加分散剂的质量为步骤三中所述分散剂质量的0.2倍。
所述重量份可以为克、两、斤、公斤、吨等重量计量单位。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，以丙烯酸树脂乳液和苯丙乳液为基质，以水合氧化铝粉末和纳米石墨片为主要助剂，具有降噪性能，涂有本发明双穿式高性能降噪水性阻尼涂料基材的计权隔声量提高了4dB~4.2dB，克服了单树脂乳液涂料阻尼性能、机械性能、耐腐蚀性能差等缺陷，符合高速列车用水性阻尼涂料的技术要求。柔韧性、耐冲击性、燃烧性能、耐冲击性、耐机油性、耐盐水性、耐低温冲击性、贮存稳定性、耐冷热交替性、耐盐雾性、耐酸碱性和毒性指数均符合《高速列车用水性阻尼涂料标准》和《轨道交通车辆用水性阻尼涂料》的要求，满足车辆降噪阻尼涂料的要求。
2、本发明以两种乳液为基质，丙烯酸树脂乳液和苯丙乳液的聚合物形成互穿网络结构，有利于水合氧化铝与纳米石墨片与基质结合，降低涂料中的杂质和气泡数量，得到的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料具有更高的阻尼性能、机械性能和耐腐蚀性。
3、本发明优选粒径为0.6μm~2μm的水合氧化铝粉末，更容易分散，与基质的结合良好，可充分挤压气泡空间，破除气泡界面，显著减少微小气泡的出现，相对于添加纳米氧化铝溶胶，可显著提升阻尼性能。
4、本发明纳米石墨片的制备方法中，以浓硫酸、硝酸钠、高锰酸钾和双氧水作为氧化剂，采用超声破碎和超声振荡的方式进行剥离，得到的纳米石墨片片层结构良好，更易与基质结合，不因聚沉或沉降影响阻尼性能。
5、本发明的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料的制备方法简单易操作，成本低，适于工业化推广。
下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明实施例4中的纳米石墨片在20μm标尺扫描电镜下的电镜图；
图2为本发明实施例4中的纳米石墨片在200nm标尺扫描电镜下的电镜图。
具体实施方式
实施例1
本实施例的水合氧化铝粉末的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将氧化锌和铝粉混合，向混合粉体中加入水，混合得到浆料；所述氧化锌和铝粉的质量比为1:1，加入混合粉体中水的质量为铝粉质量的0.5倍；
步骤二、将步骤一所述浆料球磨2h后分散于煤油中，将分散有浆料的煤油以1000r/min速率离心4min，得到水合氧化铝粉末。
本实施例中，所述水合氧化铝粉末的平均粒径为1μm。
实施例2
本实施例的水合氧化铝粉末的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将氧化锌和铝粉混合，向混合粉体中加入水，混合得到浆料；所述氧化锌和铝粉的质量比为1:1，加入混合粉体中水的质量为铝粉质量的0.5倍；
步骤二、将步骤一所述浆料球磨2h后分散于煤油中，将分散有浆料的煤油以1000r/min速率离心3min，得到水合氧化铝粉末。
本实施例中，所述水合氧化铝粉末的平均粒径为2μm。
实施例3
本实施例的水合氧化铝粉末的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将氧化锌和铝粉混合，向混合粉体中加入水，混合得到浆料；所述氧化锌和铝粉的质量比为1:1，加入混合粉体中水的质量为铝粉质量的0.5倍；
步骤二、将步骤一所述浆料球磨2h后分散于煤油中，将分散有浆料的煤油以1000r/min速率离心5min，得到水合氧化铝粉末。
本实施例中，所述水合氧化铝粉末的平均粒径为0.6μm。
实施例4
本实施例的纳米石墨片的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将5g鳞片石墨粉加入100mL质量浓度为98%的浓硫酸中，向加入有鳞片石墨粉的浓硫酸中加入2g硝酸钠和10g高锰酸钾，于温度为15℃，振荡条件下反应2.5h；
步骤二、将步骤一反应后体系升温至45℃，向升温后的体系中缓慢加入20g双氧水，振荡45min；
步骤三、向步骤二中所述振荡后体系中加入500mL蒸馏水，过滤，去除滤液，得到截留物；
步骤四、将步骤三所述截留物分散于蒸馏水中，将分散有截留物的蒸馏水先置于超声破碎仪中超声破碎5min，然后再置于超声振荡器中超声振荡40min至均匀分散；蒸馏水的体积为截留物质量的100倍，蒸馏水体积的单位为mL，截留物质量的单位为g；
步骤五、静置步骤四超声振荡后体系，过滤分离，得到纳米石墨片。得到的纳米石墨片的扫描电镜图见图1和图2，由图1和图2可知，本实施例的纳米石墨片呈现出表面相对光滑的片层结构，片层之间无明显团聚或堆叠，片层形状大小均匀。
实施例5
本实施例的纳米石墨片的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将5g鳞片石墨粉加入75mL质量浓度为96%的浓硫酸中，向加入有鳞片石墨粉的浓硫酸中加入1.5g硝酸钠和5g高锰酸钾，于温度为10℃，振荡条件下反应3h；
步骤二、将步骤一反应后体系升温至40℃，向升温后的体系中缓慢加入15g双氧水，振荡40min；
步骤三、向步骤二中所述振荡后体系中加入600mL蒸馏水，过滤，去除滤液，得到截留物；
步骤四、将步骤三所述截留物分散于蒸馏水中，将分散有截留物的蒸馏水先置于超声破碎仪中超声破碎5min，然后再置于超声振荡器中超声振荡40min至均匀分散；蒸馏水的体积为截留物质量的100倍，蒸馏水体积的单位为mL，截留物质量的单位为g；
步骤五、静置步骤四超声振荡后体系，过滤分离，得到纳米石墨片。
实施例6
本实施例的纳米石墨片的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将5g鳞片石墨粉加入125mL质量浓度为90%的浓硫酸中，向加入有鳞片石墨粉的浓硫酸中加入3g硝酸钠和15g高锰酸钾，于温度为20℃，振荡条件下反应2h；
步骤二、将步骤一反应后体系升温至55℃，向升温后的体系中缓慢加入25g双氧水，振荡60min；
步骤三、向步骤二中所述振荡后体系中加入375mL蒸馏水，过滤，去除滤液，得到截留物；
步骤四、将步骤三所述截留物分散于蒸馏水中，将分散有截留物的蒸馏水先置于超声破碎仪中超声破碎5min，然后再置于超声振荡器中超声振荡40min至均匀分散；蒸馏水的体积为截留物质量的100倍，蒸馏水体积的单位为mL，截留物质量的单位为g；
步骤五、静置步骤四超声振荡后体系，过滤分离，得到纳米石墨片。
实施例7
本实施例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，主要由以下重量份的原料制成：水22g、丙烯酸树脂乳液50g、苯丙乳液11g、消泡剂1g、纳米石墨片0.8g、分散剂2.5g、防腐剂0.3g、防锈剂1.3g、水合氧化铝粉末230g和增稠剂2g；
其中，所述丙烯酸树脂乳液的固含量为40%，
苯丙乳液的固含量为45%；
所述消泡剂为矿物油类消泡剂，型号为矿物油类消泡剂NXZ；
所述纳米石墨片为实施例4的纳米石墨片；
所述分散剂为丙烯酸钠盐分散剂，型号为丙烯酸钠盐分散剂SN5040；
所述防腐剂为苯甲酸；
所述防锈剂为粉末状苯骈三氮唑；
所述增稠剂为聚氨酯增稠剂,型号为聚氨酯增稠剂SN612;
所述水合氧化铝粉末为实施例1的水合氧化铝粉末；
本实施例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将水和丙烯酸树脂乳液混合后于速率350r/min条件下搅拌12min，得到混合物A；
步骤二、将苯丙乳液与步骤一所述混合物A混合后于速率250r/min条件下搅拌25min，得到混合物B ；
步骤三、在速率为250r/min搅拌条件下，向步骤二所述混合物B中依次加入消泡剂、纳米石墨片、分散剂、防腐剂和防锈剂，于速率为250r/min条件下继续搅拌15min，得到混合物C；
步骤四、在速率900r/min搅拌条件下，向步骤三所述混合物C中加入水合氧化铝粉末，于速率900r/min条件下继续搅拌25min，得到混合体系；
步骤五、经观察，所述混合体系中不存在颗粒物，向混合体系中加入增稠剂，将加入有增稠剂的混合体系于速率200r/min条件下搅拌12min，得到双穿式高性能降噪水性阻尼涂料。
选用1.5m×1.5m×7.5 cm铝型材为基材，喷涂本实施例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，喷涂厚度为3mm，干燥10d后测试计权隔声量，测试结果表明，本实施例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料具有降噪性能，涂有本双穿式高性能降噪水性阻尼涂料基材的计权隔声量提高了4.2dB。
对比例1
本对比例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，主要由以下重量份的原料制成：水22g、丙烯酸树脂乳液50g、消泡剂1g、鳞片石墨粉0.8g、分散剂2.5g、防腐剂0.3g、防锈剂1.3g、固含量为10%的纳米氧化铝溶胶2300g和增稠剂2g；
其中，所述丙烯酸树脂乳液的固含量为40%，
所述消泡剂为矿物油类消泡剂，型号为矿物油类消泡剂NXZ；
所述鳞片石墨粉购买自青岛天源达石墨有限公司；
所述分散剂为丙烯酸钠盐分散剂，型号为丙烯酸钠盐分散剂SN5040；
所述防腐剂为苯甲酸；
所述防锈剂为粉末状苯骈三氮唑；
所述增稠剂为聚氨酯增稠剂,型号为聚氨酯增稠剂SN612;
所述固含量为10%的纳米氧化铝溶胶购买自联瑞新材料有限公司；
本实施例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将水和丙烯酸树脂乳液混合后于速率350r/min条件下搅拌12min，得到混合物A；
步骤二、在速率为250r/min搅拌条件下，向步骤一所述混合物A中依次加入消泡剂、鳞片石墨粉、分散剂、防腐剂和防锈剂，于速率为250r/min条件下继续搅拌15min，得到混合物B；
步骤三、在速率900r/min搅拌条件下，向步骤二所述混合物B中加入固含量为10%的纳米氧化铝溶胶，于速率900r/min条件下继续搅拌25min，得到混合体系；
步骤四、向混合体系中加入增稠剂，将加入有增稠剂的混合体系于速率200r/min条件下搅拌12min，得到水性阻尼涂料。
选用1.5m×1.5m×7.5 cm铝型材为基材，喷涂本对比例的水性阻尼涂料，喷涂厚度为3mm，干燥10d后测试计权隔声量，测试结果表明，涂有本本对比例水性阻尼涂料基材的计权隔声量提高了1.5dB。
实施例8
本实施例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，主要由以下重量份的原料制成：水22g、丙烯酸树脂乳液50g、苯丙乳液11g、消泡剂1g、纳米石墨片0.8g、分散剂2g、防腐剂0.3g、防锈剂1.3g、水合氧化铝粉末230g和增稠剂2g；
其中，所述丙烯酸树脂乳液的固含量为35%，
苯丙乳液的固含量为50%；
所述消泡剂为矿物油类消泡剂，型号为矿物油类消泡剂NXZ；
所述纳米石墨片为实施例5的纳米石墨片；
所述分散剂为丙烯酸钠盐分散剂，型号为丙烯酸钠盐分散剂SN5040；
所述防腐剂为苯甲酸钠；
所述防锈剂为粉末状苯骈三氮唑；
所述增稠剂为聚氨酯增稠剂,型号为聚氨酯增稠剂SN612;
所述水合氧化铝粉末为实施例2的水合氧化铝粉末；
本实施例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将水和丙烯酸树脂乳液混合后于速率300r/min条件下搅拌15min，得到混合物A；
步骤二、将苯丙乳液与步骤一所述混合物A混合后于速率200r/min条件下搅拌30min，得到混合物B；
步骤三、在速率为200r/min搅拌条件下，向步骤二所述混合物B中依次加入消泡剂、纳米石墨片、分散剂、防腐剂和防锈剂，于速率为200r/min条件下继续搅拌10min，得到混合物C；
步骤四、在速率800r/min搅拌条件下，向步骤三所述混合物C中加入水合氧化铝粉末，于速率800r/min条件下继续搅拌20min，得到混合体系；
步骤五、经观察，所述混合体系中不存在颗粒物，向混合体系中加入增稠剂，将加入有增稠剂的混合体系于速率300r/min条件下搅拌10min，得到双穿式高性能降噪水性阻尼涂料。
选用1.5m×1.5m×7.5 cm铝型材为基材，喷涂本实施例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，喷涂厚度为3mm，干燥10d后测试计权隔声量，测试结果表明，本实施例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料具有降噪性能，涂有本双穿式高性能降噪水性阻尼涂料基材的计权隔声量提高了4.2dB。
实施例9
本实施例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，主要由以下重量份的原料制成：水22g、丙烯酸树脂乳液50g、苯丙乳液11g、消泡剂1g、纳米石墨片0.8g、分散剂2.5g、防腐剂0.3g、防锈剂1.3g、水合氧化铝粉末230g和增稠剂2g；
其中，所述丙烯酸树脂乳液的固含量为50%，
苯丙乳液的固含量为40%；
所述消泡剂为矿物油类消泡剂，型号为矿物油类消泡剂NXZ；
所述纳米石墨片为实施例6的纳米石墨片；
所述分散剂为丙烯酸钠盐分散剂，型号为丙烯酸钠盐分散剂SN5040；
所述防腐剂为山梨酸；
所述防锈剂为粉末状苯骈三氮唑；
所述增稠剂为聚氨酯增稠剂,型号为聚氨酯增稠剂SN612;
所述水合氧化铝粉末为实施例3的水合氧化铝粉末；
本实施例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将水和丙烯酸树脂乳液混合后于速率400r/min条件下搅拌10min，得到混合物A；
步骤二、将苯丙乳液与步骤一所述混合物A混合后于速率300r/min条件下搅拌20min，得到混合物B ；
步骤三、在速率为300r/min搅拌条件下，向步骤二所述混合物B中依次加入消泡剂、纳米石墨片、分散剂、防腐剂和防锈剂，于速率为300r/min条件下继续搅拌20min，得到混合物C；
步骤四、在速率1000r/min搅拌条件下，向步骤三所述混合物C中加入水合氧化铝粉末，于速率1000r/min条件下继续搅拌30min，得到混合体系；
步骤五、经观察，所述混合体系中存在颗粒物，向混合体系中补加分散剂，在速率为900r/min条件下搅拌25min，得到混合物D，向混合物D中加入增稠剂，将加入有增稠剂的混合物D在速率为250r/min条件下搅拌12min，得到双穿式高性能降噪水性阻尼涂料；补加分散剂的质量为步骤三中所述分散剂质量的0.2倍。
选用1.5m×1.5m×7.5 cm铝型材为基材，喷涂本实施例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，喷涂厚度为3mm，干燥10d后测试计权隔声量，测试结果表明，本实施例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料具有降噪性能，涂有本双穿式高性能降噪水性阻尼涂料基材的计权隔声量提高了4.1dB。
实施例10
本实施例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，主要由以下重量份的原料制成：水20g、丙烯酸树脂乳液55g、苯丙乳液8g、消泡剂0.5g、纳米石墨片0.5g、分散剂2g、防腐剂0.1g、防锈剂1.5g、水合氧化铝粉末280g和增稠剂2.5g；
其中，所述丙烯酸树脂乳液的固含量为50%，
苯丙乳液的固含量为40%；
所述消泡剂为矿物油类消泡剂，型号为矿物油类消泡剂NXZ；
所述纳米石墨片为实施例4的纳米石墨片；
所述分散剂为丙烯酸钠盐分散剂，型号为丙烯酸钠盐分散剂SN5040；
所述防腐剂为山梨酸钾；
所述防锈剂为粉末状苯骈三氮唑；
所述增稠剂为聚氨酯增稠剂,型号为聚氨酯增稠剂SN612;
所述水合氧化铝粉末的粒径为8μm，购自联瑞新材料有限公司；
本实施例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将水和丙烯酸树脂乳液混合后于速率400r/min条件下搅拌10min，得到混合物A；
步骤二、将苯丙乳液与步骤一所述混合物A混合后于速率300r/min条件下搅拌20min，得到混合物B ；
步骤三、在速率为300r/min搅拌条件下，向步骤二所述混合物B中依次加入消泡剂、纳米石墨片、分散剂、防腐剂和防锈剂，于速率为300r/min条件下继续搅拌20min，得到混合物C；
步骤四、在速率1000r/min搅拌条件下，向步骤三所述混合物C中加入水合氧化铝粉末，于速率1000r/min条件下继续搅拌30min，得到混合体系；
步骤五、经观察，所述混合体系中存在颗粒物，向混合体系中补加分散剂，在速率为800r/min条件下搅拌20min，得到混合物D，向混合物D中加入增稠剂，将加入有增稠剂的混合物D在速率为200r/min条件下搅拌15min，得到双穿式高性能降噪水性阻尼涂料；补加分散剂的质量为步骤三中所述分散剂质量的0.2倍。
选用1.5m×1.5m×7.5 cm铝型材为基材，喷涂本实施例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，喷涂厚度为3mm，干燥10d后测试计权隔声量，测试结果表明，本实施例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料具有降噪性能，涂有本双穿式高性能降噪水性阻尼涂料基材的计权隔声量提高了4.0dB。
实施例11
本实施例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，主要由以下重量份的原料制成：水25g、丙烯酸树脂乳液60g、苯丙乳液12g、消泡剂2g、纳米石墨片1.0g、分散剂2.5g、防腐剂0.2g、防锈剂1.0g、水合氧化铝粉末215g和增稠剂1.5g；
其中，所述丙烯酸树脂乳液的固含量为50%，
苯丙乳液的固含量为40%；
所述消泡剂为矿物油类消泡剂，型号为矿物油类消泡剂NXZ；
所述纳米石墨片为实施例5的纳米石墨片；
所述分散剂为丙烯酸钠盐分散剂，型号为丙烯酸钠盐分散剂SN5040；
所述防腐剂为苯甲酸；
所述防锈剂为粉末状苯骈三氮唑；
所述增稠剂为聚氨酯增稠剂,型号为聚氨酯增稠剂SN612;
所述水合氧化铝粉末粒径为12μm，购自联瑞新材料有限公司；
本实施例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将水和丙烯酸树脂乳液混合后于速率300r/min条件下搅拌15min，得到混合物A；
步骤二、将苯丙乳液与步骤一所述混合物A混合后于速率200r/min条件下搅拌30min，得到混合物B ；
步骤三、在速率为200r/min搅拌条件下，向步骤二所述混合物B中依次加入消泡剂、纳米石墨片、分散剂、防腐剂和防锈剂，于速率为200r/min条件下继续搅拌10min，得到混合物C；
步骤四、在速率800r/min搅拌条件下，向步骤三所述混合物C中加入水合氧化铝粉末，于速率800r/min条件下继续搅拌20min，得到混合体系；
步骤五、经观察，所述混合体系中存在颗粒物，向混合体系中补加分散剂，在速率为1000r/min条件下搅拌30min，得到混合物D，向混合物D中加入增稠剂，将加入有增稠剂的混合物D在速率为300r/min条件下搅拌10min，得到双穿式高性能降噪水性阻尼涂料；补加分散剂的质量为步骤三中所述分散剂质量的0.2倍。
选用1.5m×1.5m×7.5 cm铝型材为基材，喷涂本实施例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，喷涂厚度为3mm，干燥10d后测试计权隔声量，测试结果表明，本实施例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料具有降噪性能，涂有本双穿式高性能降噪水性阻尼涂料基材的计权隔声量提高了4.0dB。
实施例12
本实施例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，主要由以下重量份的原料制成：水24g、丙烯酸树脂乳液50g、苯丙乳液10g、消泡剂1.5g、纳米石墨片0.8g、分散剂3g、防腐剂0.3g、防锈剂1.2g、水合氧化铝粉末255g和增稠剂2.0g；
其中，所述丙烯酸树脂乳液的固含量为50%，
苯丙乳液的固含量为40%；
所述消泡剂为矿物油类消泡剂，型号为矿物油类消泡剂NXZ；
所述纳米石墨片为实施例4的纳米石墨片；
所述分散剂为丙烯酸钠盐分散剂，型号为丙烯酸钠盐分散剂SN5040；
所述防腐剂为山梨酸钾；
所述防锈剂为粉末状苯骈三氮唑；
所述增稠剂为聚氨酯增稠剂,型号为聚氨酯增稠剂SN612;
所述水合氧化铝粉末的粒径为12μm，购自联瑞新材料有限公司；
本实施例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将水和丙烯酸树脂乳液混合后于速率400r/min条件下搅拌10min，得到混合物A；
步骤二、将苯丙乳液与步骤一所述混合物A混合后于速率300r/min条件下搅拌20min，得到混合物B ；
步骤三、在速率为300r/min搅拌条件下，向步骤二所述混合物B中依次加入消泡剂、纳米石墨片、分散剂、防腐剂和防锈剂，于速率为300r/min条件下继续搅拌20min，得到混合物C；
步骤四、在速率1000r/min搅拌条件下，向步骤三所述混合物C中加入水合氧化铝粉末，于速率1000r/min条件下继续搅拌30min，得到混合体系；
步骤五、经观察，所述混合体系中不存在颗粒物，向混合体系中加入增稠剂，将加入有增稠剂的混合体系于速率250r/min条件下搅拌15min，得到双穿式高性能降噪水性阻尼涂料。
选用1.5m×1.5m×7.5 cm铝型材为基材，喷涂本实施例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，喷涂厚度为3mm，干燥10d后测试计权隔声量，测试结果表明，本实施例的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料具有降噪性能，涂有本双穿式高性能降噪水性阻尼涂料基材的计权隔声量提高了4.1dB。
性能检测：
按照《高速列车用水性阻尼涂料标准》和《轨道交通车辆用水性阻尼涂料》的要求，对实施例7~12的双穿式高性能降噪水性阻尼涂料进行性能评价。涂膜外观平整无流挂，干燥时间小于48h。燃烧实验结果表明，难以燃烧，无甲醛释放；柔韧性、耐冲击性、燃烧性能、耐冲击性、耐机油性、耐盐水性、耐低温冲击性、贮存稳定性、耐冷热交替性、耐盐雾性、耐酸碱性和毒性指数均符合《高速列车用水性阻尼涂料标准》和《轨道交通车辆用水性阻尼涂料》的技术要求。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，其特征在于，主要由以下重量份的原料制成：水20份~25份、丙烯酸树脂乳液50份~60份、苯丙乳液8份~12份、消泡剂0.5份~2.0份、纳米石墨片0.5份~1.0份、分散剂2份~3份、防腐剂0.1份~0.3份、防锈剂1.0份~1.5份、水合氧化铝粉末215份~280份和增稠剂1.5份~2.5份；所述水合氧化铝粉末的粒径为0.6μm~12μm；
所述水合氧化铝粉末的制备方法包括：将氧化锌和铝粉混合，向混合粉体中加入水，得到浆料；将所述浆料球磨后分散于煤油中，将分散有浆料的煤油离心3min~5min，得到水合氧化铝粉末。
2.根据权利要求1所述一种双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，其特征在于，主要由以下重量份的原料制成：水22份、丙烯酸树脂乳液50份、苯丙乳液11份、消泡剂1份、纳米石墨片0.8份、分散剂2.5份、防腐剂0.3份、防锈剂1.3份、水合氧化铝粉末230份和增稠剂2份。
3.根据权利要求1或2所述一种双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，其特征在于，所述丙烯酸树脂乳液的固含量为35%~50%，苯丙乳液的固含量为40%~50%。
4.根据权利要求1或2所述一种双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，其特征在于，所述水合氧化铝粉末的粒径为0.6μm~2μm。
5.根据权利要求1或2所述一种双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，其特征在于，所述消泡剂为矿物油类消泡剂；所述分散剂为丙烯酸钠盐分散剂；所述防腐剂为苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸或山梨酸钾；所述防锈剂为粉末状苯骈三氮唑；所述增稠剂为聚氨酯增稠剂。
6.根据权利要求1或2所述一种双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，其特征在于，所述纳米石墨片的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将鳞片石墨粉加入浓硫酸中，向加入有鳞片石墨粉的浓硫酸中加入硝酸钠和高锰酸钾，于温度为10℃~20℃振荡条件下反应2h~3h；
步骤二、将步骤一反应后体系升温至40℃~55℃，向升温后的体系中加入双氧水，振荡40min~60min；
步骤三、向步骤二振荡后体系中加入蒸馏水，过滤，得到截留物；
步骤四、将步骤三所述截留物分散于蒸馏水中，将分散有截留物的蒸馏水超声破碎后超声振荡；
步骤五、静置步骤四超声振荡后体系，过滤分离，得到纳米石墨片。
7.根据权利要求6所述一种双穿式高性能降噪水性阻尼涂料，其特征在于，步骤一中所述浓硫酸体积为鳞片石墨粉质量的15倍~25倍，浓硫酸体积的单位为mL，鳞片石墨粉质量的单位为g；所述硝酸钠的质量为鳞片石墨粉质量的0.3倍~0.6倍，所述高锰酸钾的质量为鳞片石墨粉质量的1倍~3倍；
步骤二中所述双氧水的质量为步骤一所述鳞片石墨粉质量的3倍~5倍；
步骤三中所述蒸馏水的体积为步骤一所述浓硫酸体积的3倍~8倍。
8.一种制备如权利要求1所述双穿式高性能降噪水性阻尼涂料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将水和丙烯酸树脂乳液混合后于速率300r/min~400r/min条件下搅拌10min~15min，得到混合物A；
步骤二、将苯丙乳液与步骤一所述混合物A混合后于速率200r/min~300r/min条件下搅拌20min~30min，得到混合物B ；
步骤三、在速率为200r/min~300r/min搅拌条件下，向步骤二所述混合物B中依次加入消泡剂、纳米石墨片、分散剂、防腐剂和防锈剂，于速率为200r/min~300r/min条件下继续搅拌10min~20min，得到混合物C；
步骤四、搅拌条件下，向步骤三所述混合物C中加入水合氧化铝粉末，继续搅拌20min~30min，得到混合体系；
步骤五、向混合体系中加入增稠剂，将加入有增稠剂的混合体系于速率200r/min~300r/min条件下搅拌10min~15min，得到双穿式高性能降噪水性阻尼涂料。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤四中的搅拌和继续搅拌的速率均为800r/min~1000r/min。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当步骤四所述混合体系中存在颗粒物时，还包括：向混合体系中补加分散剂，然后在速率为800r/min~1000r/min条件下搅拌20min~30min，补加分散剂的质量为步骤三中所述分散剂质量的0.2倍。
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