CN111471393A - 一种兼具隔热和减振降噪效果的水性阻尼涂料 - Google Patents

一种兼具隔热和减振降噪效果的水性阻尼涂料 Download PDF

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Abstract

本发明涉及水性涂料的技术领域，提供了一种兼具隔热和减振降噪效果的水性阻尼涂料。该水性阻尼涂料由空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球、丙烯酸改性有机硅树脂、水、消泡剂、流平剂、分散剂组成。本发明通过对填料结构进行设计，制备了核壳结构的复合微球填料，核层为具有独立孔洞的中空玻璃微珠，主要提供良好的隔热性能；壳层为聚丙烯酸酯/多孔聚苯乙烯热塑性弹性体，其中具有相互连通且向外敞开的孔洞结构的聚苯乙烯链段主要提供良好的降噪性能，弹性的聚丙烯酸酯链段主要提供良好的减振性能，并且聚丙烯酸酯与多孔聚苯乙烯对减振降噪产生显著的协同作用。将该复合微球填料添加到水性涂料中，可赋予水性涂料兼具隔热及减振降噪功能。

Description

一种兼具隔热和减振降噪效果的水性阻尼涂料
技术领域
本发明属于水性涂料的技术领域，提供了一种兼具隔热和减振降噪效果的水性阻尼涂料。
背景技术
水性涂料是指用水作溶剂或分散介质的涂料，分为水溶性涂料、水稀释性涂料、水分散性涂料。由于水性涂料组成中不含有机溶剂，在施工和使用过程中具有良好的环保性，因此受到越来越多的应用和关注。
在水性涂料中加入功能性填料，可赋予涂料各种功能，扩大涂料的使用范围，提高涂料的使用效果。一方面，振动和噪声带来的危害越来越受重视，沥青阻尼材料、溶剂型阻尼涂料由于释放有毒有害物质而需要被替代，水性阻尼涂料应运而生，通常水性阻尼涂料的减振降噪效果是通过基础乳液而实现的，制备成本相对较高，而通过添加减振降噪填料的方法可大大降低成本。另一方面，随着节能减排的推进，隔热材料的研究和应用越来越多，隔热涂料可直接涂覆在任意形状的材料表面而受到重视，添加隔热填料是制备隔热涂料的常用方法。
对于多孔填料而言，其隔热功能和减振降噪功能常常是矛盾的。对隔热填料而言，通常要求填料内部的孔洞是闭合的、不相连通的，以维持低的导热系数。对于减振降噪填料而言，通常要求填料内部的孔洞是相互连通并且向外敞开的，以使声波容易进入材料内部并在孔洞中传播。因此，难以通过添加多孔填料使水性涂料同时兼具隔热和减振降噪功能。
发明内容
本发明提出一种兼具隔热和减振降噪效果的水性阻尼涂料，通过对填料结构进行设计，制得核壳结构的空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球，通过将该复合微球添加到水性涂料中，可赋予水性涂料兼具隔热及减振降噪功能。
为实现上述目的，本发明涉及的具体技术方案如下：
一种兼具隔热和减振降噪效果的水性阻尼涂料，所述水性阻尼涂料的组分包括空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球、丙烯酸改性有机硅树脂、水、消泡剂、流平剂、分散剂；所述空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球为核壳结构，核为中空结构的玻璃微珠，壳为聚丙烯酸酯/多孔聚苯乙烯热塑性弹性体。
优选的，所述水性阻尼涂料中，空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球、丙烯酸改性有机硅树脂、水、消泡剂、流平剂、分散剂的质量比为20~30：40~50：20~30：0.5~1：0.5~1：0.5~1。
其中，消泡剂、流平剂、分散剂为常规产品即可，空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球的制备过程为：
（1）将甲苯置于冰水浴中，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙胺、2-溴异丁酰溴，然后在室温下反应8~10h，过滤，将空心玻璃微珠加入滤液中，在室温和氮气氛围下反应60~80h，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥48~72h，得到表面修饰带引发剂的硅烷偶联剂的空心玻璃微珠；
（2）将步骤（1）制得的表面修饰空心玻璃微珠、丙烯酸正丁酯、苯乙烯、溴化铜加入N,N-二甲基甲酰胺中，混合均匀，置于密闭的反应容器中并抽真空，开启超声振荡，加热至90~100℃反应4~6h，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥48~72h，得到空心玻璃/热塑性弹性体复合微球；
（3）将步骤（2）制得的空心玻璃/热塑性弹性体复合微球加入浓硫酸中，在40~50℃下搅拌反应6~8h，使热塑性弹性体中的聚苯乙烯发生磺化，然后转移至冰水浴中，缓慢滴加无水乙醇，再以5000rpm离心10min，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥48~72h，得到空心玻璃/磺化热塑性弹性体复合微球；
（4）将步骤（3）制得的空心玻璃/磺化热塑性弹性体复合微球加入去离子水/乙醇/正庚烷中，在70~80℃下搅拌反应20~30min，再以5000rpm离心10min，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥48~72h，得到空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球。
优选的，步骤（1）中，甲苯、3-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙胺、2-溴异丁酰溴的质量比为100：15~18：12~14：8~10。空心玻璃微珠、滤液的质量比为2~3：100。
优选的，步骤（2）中，表面修饰空心玻璃微珠、丙烯酸正丁酯、苯乙烯、溴化铜、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为5：3~4：2~3：0.001~0.003：100。
优选的，步骤（3）中，浓硫酸的质量浓度为98%。空心玻璃/热塑性弹性体复合微球、浓硫酸的质量比为4~6：100。
优选的，步骤（4）中，空心玻璃/磺化热塑性弹性体复合微球、去离子水、乙醇、正庚烷的质量比为2~3：100：100：15~20。
本发明通过在水性涂料的配方中加入空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球填料，达到隔热和减振降噪的效果。该复合微球为核壳结构，核为中空结构的玻璃微珠，壳为聚丙烯酸酯/多孔聚苯乙烯热塑性弹性体。首先以3-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙胺、2-溴异丁酰溴为原料合成了带原子转移自由基聚合引发剂的硅烷偶联剂，然后将带引发剂的硅烷偶联剂修饰到空心玻璃微珠表面；再在N,N-二甲基甲酰胺中引发丙烯酸正丁酯、苯乙烯发生接枝共聚反应，在空心玻璃微珠表面形成以聚苯乙烯为主链、以聚丙烯酸正丁酯为侧链的热塑性弹性体壳层；进一步的，以浓硫酸对弹性体中的聚苯乙烯进行磺化，再采用溶胀法在聚苯乙烯内部形成多孔结构，在去离子水/乙醇体系中，以正庚烷为溶胀剂使弹性体溶胀，由于磺酸根的存在，水分子容易进入聚苯乙烯内部，使聚苯乙烯内部结构被调整，再通过离心分离除去溶液，水分子占据的空间便形成了连续的孔隙结构。而聚丙烯酸正丁酯内部进入的水分子较少，并且聚丙烯酸正丁酯具有良好的弹性，在溶液除去后恢复形状而不会形成多孔结构。
有益效果：
在水性涂料中添加上述空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球填料后，可赋予水性涂料隔热及减振降噪功能。首先，声波接触复合微球时，可顺着聚苯乙烯的连续孔洞进入微球内部，引起孔洞内的气流振动，由于与孔壁的摩擦力以及空气的粘滞阻力，一部分声能转化为热能，另外，一部分气流振动的能量被聚丙烯酸正丁酯弹性链段吸收，转变为弹性势能，使声波进一步削弱，因而比普通多孔材料具有更好的降噪效果；第二，由于聚丙烯酸正丁酯/聚苯乙烯热塑性弹性体既有弹性，又有粘性，在遇到机械振动时，聚丙烯酸正丁酯可将一部分机械能转变为弹性势能，聚苯乙烯可将一部分机械能通过分子间内摩擦转变为热能而消耗，从而使振幅减小；第三，空心玻璃微珠的内部是稀薄的气体，赋予复合微球良好的隔热性能，并且，空心玻璃微珠与热塑性弹性体通过偶联剂紧密结合，在振动中弹性体可分散应力，可保证玻璃微珠的空心结构不受破坏。
声音和振动是相互关联的，振动可产生声音，声音也可引起振动。现有技术中，弹性体常用作减振阻尼材料，多孔材料常用作吸音降噪材料，本发明在玻璃微珠表面包覆了以聚苯乙烯为主链、以聚丙烯酸正丁酯为侧链的热塑性弹性体，并使其中的聚苯乙烯形成多孔结构，比起单一的弹性体或多孔材料而言，本发明的方法可使多孔结构和热塑性弹性体结构在降噪和减振上产生协同作用，可大大提高微球的减振降噪效果。
可见，通过对填料结构进行设计，制备了核壳结构的复合微球，核层为具有独立孔洞的中空玻璃微珠，主要提供良好的隔热性能；壳层为聚丙烯酸酯/多孔聚苯乙烯热塑性弹性体，其中具有相互连通且向外敞开的孔洞结构的聚苯乙烯链段主要提供良好的降噪性能，弹性的聚丙烯酸酯链段主要提供良好的减振性能，并且聚丙烯酸酯与多孔聚苯乙烯对减振降噪产生显著的协同作用。本发明中的空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球兼具隔热、降噪、减振的多重功能，通过将该复合微球填料添加到水性涂料中，可赋予水性涂料兼具隔热及减振降噪功能。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
实施例1
（1）将甲苯置于冰水浴中，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙胺、2-溴异丁酰溴，然后在室温下反应8h，过滤，将空心玻璃微珠加入滤液中，在室温和氮气氛围下反应80h，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥48h，得到表面修饰带引发剂的硅烷偶联剂的空心玻璃微珠；甲苯、3-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙胺、2-溴异丁酰溴的质量比为100：18：12：10；空心玻璃微珠、滤液的质量比为2：100；空心玻璃微珠的平均粒径为100μm，平均壁厚为2μm；
（2）将步骤（1）制得的表面修饰空心玻璃微珠、丙烯酸正丁酯、苯乙烯、溴化铜加入N,N-二甲基甲酰胺中，混合均匀，置于密闭的反应容器中并抽真空，开启超声振荡，加热至100℃反应4h，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥48h，得到空心玻璃/热塑性弹性体复合微球；表面修饰空心玻璃微珠、丙烯酸正丁酯、苯乙烯、溴化铜、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为5：4：3：0.001：100；
（3）将步骤（2）制得的空心玻璃/热塑性弹性体复合微球加入98wt%浓硫酸中，在40℃下搅拌反应8h，使热塑性弹性体中的聚苯乙烯发生磺化，然后转移至冰水浴中，缓慢滴加无水乙醇，再以5000rpm离心10min，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥48h，得到空心玻璃/磺化热塑性弹性体复合微球；空心玻璃/热塑性弹性体复合微球、浓硫酸的质量比为4：100；
（4）将步骤（3）制得的空心玻璃/磺化热塑性弹性体复合微球加入去离子水/乙醇/正庚烷中，在70℃下搅拌反应30min，再以5000rpm离心10min，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥48h，得到空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球；空心玻璃/磺化热塑性弹性体复合微球、去离子水、乙醇、正庚烷的质量比为2：100：100：20；
（5）将空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球、丙烯酸改性有机硅树脂、水、消泡剂二甲基硅油、流平剂聚丙烯酸、5040分散剂混合均匀，得到隔热、减振降噪的水性阻尼涂料；空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球、丙烯酸改性有机硅树脂、水、消泡剂、流平剂、分散剂的质量比为30：40：30：0.5：0.5：0.5。
实施例2
（1）将甲苯置于冰水浴中，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙胺、2-溴异丁酰溴，然后在室温下反应10h，过滤，将空心玻璃微珠加入滤液中，在室温和氮气氛围下反应60h，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥72h，得到表面修饰带引发剂的硅烷偶联剂的空心玻璃微珠；甲苯、3-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙胺、2-溴异丁酰溴的质量比为100：18：12：10；空心玻璃微珠、滤液的质量比为3：100；空心玻璃微珠的平均粒径为100μm，平均壁厚为2μm；
（2）将步骤（1）制得的表面修饰空心玻璃微珠、丙烯酸正丁酯、苯乙烯、溴化铜加入N,N-二甲基甲酰胺中，混合均匀，置于密闭的反应容器中并抽真空，开启超声振荡，加热至90℃反应6h，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥72h，得到空心玻璃/热塑性弹性体复合微球；表面修饰空心玻璃微珠、丙烯酸正丁酯、苯乙烯、溴化铜、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为5：4：2：0.003：100；
（3）将步骤（2）制得的空心玻璃/热塑性弹性体复合微球加入98wt%浓硫酸中，在40℃下搅拌反应8h，使热塑性弹性体中的聚苯乙烯发生磺化，然后转移至冰水浴中，缓慢滴加无水乙醇，再以5000rpm离心10min，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥72h，得到空心玻璃/磺化热塑性弹性体复合微球；空心玻璃/热塑性弹性体复合微球、浓硫酸的质量比为4：100；
（4）将步骤（3）制得的空心玻璃/磺化热塑性弹性体复合微球加入去离子水/乙醇/正庚烷中，在80℃下搅拌反应20min，再以5000rpm离心10min，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥72h，得到空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球；空心玻璃/磺化热塑性弹性体复合微球、去离子水、乙醇、正庚烷的质量比为2：100：100：20；
（5）将空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球、丙烯酸改性有机硅树脂、水、消泡剂二甲基硅油、流平剂聚丙烯酸、5040分散剂混合均匀，得到隔热、减振降噪的水性阻尼涂料；空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球、丙烯酸改性有机硅树脂、水、消泡剂、流平剂、分散剂的质量比为20：50：30：1：1：1。
实施例3
（1）将甲苯置于冰水浴中，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙胺、2-溴异丁酰溴，然后在室温下反应9h，过滤，将空心玻璃微珠加入滤液中，在室温和氮气氛围下反应70h，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥60h，得到表面修饰带引发剂的硅烷偶联剂的空心玻璃微珠；甲苯、3-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙胺、2-溴异丁酰溴的质量比为100：16：13：9；空心玻璃微珠、滤液的质量比为2.5：100；空心玻璃微珠的平均粒径为100μm，平均壁厚为2μm；
（2）将步骤（1）制得的表面修饰空心玻璃微珠、丙烯酸正丁酯、苯乙烯、溴化铜加入N,N-二甲基甲酰胺中，混合均匀，置于密闭的反应容器中并抽真空，开启超声振荡，加热至95℃反应5h，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥60h，得到空心玻璃/热塑性弹性体复合微球；表面修饰空心玻璃微珠、丙烯酸正丁酯、苯乙烯、溴化铜、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为5：4：2.5：0.002：100；
（3）将步骤（2）制得的空心玻璃/热塑性弹性体复合微球加入98wt%浓硫酸中，在45℃下搅拌反应7h，使热塑性弹性体中的聚苯乙烯发生磺化，然后转移至冰水浴中，缓慢滴加无水乙醇，再以5000rpm离心10min，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥60h，得到空心玻璃/磺化热塑性弹性体复合微球；空心玻璃/热塑性弹性体复合微球、浓硫酸的质量比为5：100；
（4）将步骤（3）制得的空心玻璃/磺化热塑性弹性体复合微球加入去离子水/乙醇/正庚烷中，在75℃下搅拌反应25min，再以5000rpm离心10min，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥60h，得到空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球；空心玻璃/磺化热塑性弹性体复合微球、去离子水、乙醇、正庚烷的质量比为2.5：100：100：18；
（5）将空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球、丙烯酸改性有机硅树脂、水、消泡剂二甲基硅油、流平剂聚丙烯酸、5040分散剂混合均匀，得到隔热、减振降噪的水性阻尼涂料；空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球、丙烯酸改性有机硅树脂、水、消泡剂、流平剂、分散剂的质量比为22：48：25：0.8：0.8：0.8。
实施例4
（1）将甲苯置于冰水浴中，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙胺、2-溴异丁酰溴，然后在室温下反应9h，过滤，将空心玻璃微珠加入滤液中，在室温和氮气氛围下反应62h，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥72h，得到表面修饰带引发剂的硅烷偶联剂的空心玻璃微珠；甲苯、3-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙胺、2-溴异丁酰溴的质量比为100：15：14：9；空心玻璃微珠、滤液的质量比为3：100；空心玻璃微珠的平均粒径为100μm，平均壁厚为2μm；
（2）将步骤（1）制得的表面修饰空心玻璃微珠、丙烯酸正丁酯、苯乙烯、溴化铜加入N,N-二甲基甲酰胺中，混合均匀，置于密闭的反应容器中并抽真空，开启超声振荡，加热至92℃反应6h，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥72h，得到空心玻璃/热塑性弹性体复合微球；表面修饰空心玻璃微珠、丙烯酸正丁酯、苯乙烯、溴化铜、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为5：2.5：2.5：0.002：100；
（3）将步骤（2）制得的空心玻璃/热塑性弹性体复合微球加入98wt%浓硫酸中，在48℃下搅拌反应8h，使热塑性弹性体中的聚苯乙烯发生磺化，然后转移至冰水浴中，缓慢滴加无水乙醇，再以5000rpm离心10min，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥72h，得到空心玻璃/磺化热塑性弹性体复合微球；空心玻璃/热塑性弹性体复合微球、浓硫酸的质量比为4：100；
（4）将步骤（3）制得的空心玻璃/磺化热塑性弹性体复合微球加入去离子水/乙醇/正庚烷中，在72℃下搅拌反应25min，再以5000rpm离心10min，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥72h，得到空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球；空心玻璃/磺化热塑性弹性体复合微球、去离子水、乙醇、正庚烷的质量比为3：100：100：17；
（5）将空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球、丙烯酸改性有机硅树脂、水、消泡剂二甲基硅油、流平剂聚丙烯酸、5040分散剂混合均匀，得到隔热、减振降噪的水性阻尼涂料；空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球、丙烯酸改性有机硅树脂、水、消泡剂、流平剂、分散剂的质量比为28：45：22：1：0.5：0.5。
实施例5
（1）将甲苯置于冰水浴中，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙胺、2-溴异丁酰溴，然后在室温下反应8h，过滤，将空心玻璃微珠加入滤液中，在室温和氮气氛围下反应65h，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥48h，得到表面修饰带引发剂的硅烷偶联剂的空心玻璃微珠；甲苯、3-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙胺、2-溴异丁酰溴的质量比为100：15：14：8；空心玻璃微珠、滤液的质量比为2：100；空心玻璃微珠的平均粒径为100μm，平均壁厚为2μm；
（2）将步骤（1）制得的表面修饰空心玻璃微珠、丙烯酸正丁酯、苯乙烯、溴化铜加入N,N-二甲基甲酰胺中，混合均匀，置于密闭的反应容器中并抽真空，开启超声振荡，加热至100℃反应5h，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥48h，得到空心玻璃/热塑性弹性体复合微球；表面修饰空心玻璃微珠、丙烯酸正丁酯、苯乙烯、溴化铜、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为5：3：3：0.002：100；
（3）将步骤（2）制得的空心玻璃/热塑性弹性体复合微球加入98wt%浓硫酸中，在40℃下搅拌反应7h，使热塑性弹性体中的聚苯乙烯发生磺化，然后转移至冰水浴中，缓慢滴加无水乙醇，再以5000rpm离心10min，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥48h，得到空心玻璃/磺化热塑性弹性体复合微球；空心玻璃/热塑性弹性体复合微球、浓硫酸的质量比为6：100；
（4）将步骤（3）制得的空心玻璃/磺化热塑性弹性体复合微球加入去离子水/乙醇/正庚烷中，在80℃下搅拌反应20min，再以5000rpm离心10min，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥48h，得到空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球；空心玻璃/磺化热塑性弹性体复合微球、去离子水、乙醇、正庚烷的质量比为3：100：100：18；
（5）将空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球、丙烯酸改性有机硅树脂、水、消泡剂二甲基硅油、流平剂聚丙烯酸、5040分散剂混合均匀，得到隔热、减振降噪的水性阻尼涂料；空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球、丙烯酸改性有机硅树脂、水、消泡剂、流平剂、分散剂的质量比为30：45：25：1：1：0.5。
对比例1
（1）将甲苯置于冰水浴中，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙胺、2-溴异丁酰溴，然后在室温下反应8h，过滤，将空心玻璃微珠加入滤液中，在室温和氮气氛围下反应65h，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥48h，得到表面修饰带引发剂的硅烷偶联剂的空心玻璃微珠；甲苯、3-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙胺、2-溴异丁酰溴的质量比为100：15：14：8；空心玻璃微珠、滤液的质量比为2：100；空心玻璃微珠的平均粒径为100μm，平均壁厚为2μm；
（2）将步骤（1）制得的表面修饰空心玻璃微珠、丙烯酸正丁酯、苯乙烯、溴化铜加入N,N-二甲基甲酰胺中，混合均匀，置于密闭的反应容器中并抽真空，开启超声振荡，加热至100℃反应5h，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥48h，得到空心玻璃/热塑性弹性体复合微球；表面修饰空心玻璃微珠、丙烯酸正丁酯、苯乙烯、溴化铜、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为5：3：3：0.002：100；
（3）将空心玻璃/热塑性弹性体复合微球、丙烯酸改性有机硅树脂、水、消泡剂二甲基硅油、流平剂聚丙烯酸、5040分散剂混合均匀，得到隔热、减振的水性涂料；空心玻璃/热塑性弹性体复合微球、丙烯酸改性有机硅树脂、水、消泡剂、流平剂、分散剂的质量比为30：45：25：1：1：0.5。
对比例2
（1）将甲苯置于冰水浴中，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙胺、2-溴异丁酰溴，然后在室温下反应8h，过滤，将空心玻璃微珠加入滤液中，在室温和氮气氛围下反应65h，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥48h，得到表面修饰带引发剂的硅烷偶联剂的空心玻璃微珠；甲苯、3-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙胺、2-溴异丁酰溴的质量比为100：15：14：8；空心玻璃微珠、滤液的质量比为2：100；空心玻璃微珠的平均粒径为100μm，平均壁厚为2μm；
（2）将步骤（1）制得的表面修饰空心玻璃微珠、苯乙烯、溴化铜加入N,N-二甲基甲酰胺中，混合均匀，置于密闭的反应容器中并抽真空，开启超声振荡，加热至100℃反应5h，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥48h，得到空心玻璃/聚苯乙烯复合微球；表面修饰空心玻璃微珠、苯乙烯、溴化铜、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为5：6：0.002：100；
（3）将步骤（2）制得的空心玻璃/聚苯乙烯复合微球加入98wt%浓硫酸中，在40℃下搅拌反应7h，使聚苯乙烯发生磺化，然后转移至冰水浴中，缓慢滴加无水乙醇，再以5000rpm离心10min，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥48h，得到空心玻璃/磺化聚苯乙烯复合微球；空心玻璃/聚苯乙烯复合微球、浓硫酸的质量比为6：100；
（4）将步骤（3）制得的空心玻璃/磺化聚苯乙烯复合微球加入去离子水/乙醇/正庚烷中，在80℃下搅拌反应20min，再以5000rpm离心10min，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥48h，得到空心玻璃/多孔聚苯乙烯复合微球；空心玻璃/磺化聚苯乙烯复合微球、去离子水、乙醇、正庚烷的质量比为3：100：100：18；
（5）将空心玻璃/多孔聚苯乙烯复合微球、丙烯酸改性有机硅树脂、水、消泡剂二甲基硅油、流平剂聚丙烯酸、5040分散剂混合均匀，得到隔热、吸音的水性涂料；空心玻璃/多孔聚苯乙烯复合微球、丙烯酸改性有机硅树脂、水、消泡剂、流平剂、分散剂的质量比为30：45：25：1：1：0.5。
测试实施例5、对比例1、对比例2中制得的水性涂料的导热系数、降噪系数及最大损耗因子（0~100℃范围内），结果如表1所示。
表1：
Figure DEST_PATH_IMAGE001

Claims (9)

1.一种兼具隔热和减振降噪效果的水性阻尼涂料，其特征在于，所述水性阻尼涂料的组分包括空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球、丙烯酸改性有机硅树脂、水、消泡剂、流平剂、分散剂；所述空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球为核壳结构，核为中空结构的玻璃微珠，壳为聚丙烯酸酯/多孔聚苯乙烯热塑性弹性体。
2.根据权利要求1所述一种兼具隔热和减振降噪效果的水性阻尼涂料，其特征在于，所述水性阻尼涂料中，空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球、丙烯酸改性有机硅树脂、水、消泡剂、流平剂、分散剂的质量比为20~30：40~50：20~30：0.5~1：0.5~1：0.5~1。
3.根据权利要求1所述一种兼具隔热和减振降噪效果的水性阻尼涂料，其特征在于，所述空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球的制备过程为：
（1）将甲苯置于冰水浴中，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙胺、2-溴异丁酰溴，然后在室温下反应8~10h，过滤，将空心玻璃微珠加入滤液中，在室温和氮气氛围下反应60~80h，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥48~72h，得到表面修饰带引发剂的硅烷偶联剂的空心玻璃微珠；
（2）将步骤（1）制得的表面修饰空心玻璃微珠、丙烯酸正丁酯、苯乙烯、溴化铜加入N,N-二甲基甲酰胺中，混合均匀，置于密闭的反应容器中并抽真空，开启超声振荡，加热至90~100℃反应4~6h，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥48~72h，得到空心玻璃/热塑性弹性体复合微球；
（3）将步骤（2）制得的空心玻璃/热塑性弹性体复合微球加入浓硫酸中，在40~50℃下搅拌反应6~8h，使热塑性弹性体中的聚苯乙烯发生磺化，然后转移至冰水浴中，缓慢滴加无水乙醇，再以5000rpm离心10min，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥48~72h，得到空心玻璃/磺化热塑性弹性体复合微球；
（4）将步骤（3）制得的空心玻璃/磺化热塑性弹性体复合微球加入去离子水/乙醇/正庚烷中，在70~80℃下搅拌反应20~30min，再以5000rpm离心10min，再采用乙醇反复洗涤，30℃下真空干燥48~72h，得到空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球。
4.根据权利要求3所述一种兼具隔热和减振降噪效果的水性阻尼涂料，其特征在于，所述空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球的制备过程中，步骤（1）中，甲苯、3-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙胺、2-溴异丁酰溴的质量比为100：15~18：12~14：8~10。
5.根据权利要求3所述一种兼具隔热和减振降噪效果的水性阻尼涂料，其特征在于，所述空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球的制备过程中，步骤（1）中，空心玻璃微珠、滤液的质量比为2~3：100。
6.根据权利要求3所述一种兼具隔热和减振降噪效果的水性阻尼涂料，其特征在于，所述空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球的制备过程中，步骤（2）中，表面修饰空心玻璃微珠、丙烯酸正丁酯、苯乙烯、溴化铜、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为5：3~4：2~3：0.001~0.003：100。
7.根据权利要求3所述一种兼具隔热和减振降噪效果的水性阻尼涂料，其特征在于，所述空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球的制备过程中，步骤（3）中，浓硫酸的质量浓度为98%。
8.根据权利要求3所述一种兼具隔热和减振降噪效果的水性阻尼涂料，其特征在于，所述空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球的制备过程中，步骤（3）中，空心玻璃/热塑性弹性体复合微球、浓硫酸的质量比为4~6：100。
9.根据权利要求3所述一种兼具隔热和减振降噪效果的水性阻尼涂料，其特征在于，所述空心玻璃/多孔热塑性弹性体复合微球的制备过程中，步骤（4）中，空心玻璃/磺化热塑性弹性体复合微球、去离子水、乙醇、正庚烷的质量比为2~3：100：100：15~20。
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