CN113717686B - 一种隔声胶及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隔声胶及其制备工艺，其中隔声胶按质量百分比由沥青防水乳液10％～15％、水性弹性乳液1％～3％、PTFE乳液5％～8％、丙烯酸乳液1％～5％、无机凝胶5％～10％、气凝胶0.5％～1％、重晶石粉60％～65％添加剂4％～8％、辅助剂1.5％～5％组成。本发明充分利用混合型乳液溶液和一些特殊性能的材料搭配，使其提高了很多优异的有针对性的性能，包括防火、防水、耐高温、耐低温、高柔韧性、隔声、防辐射、减振等，制作工艺简单，而且施工方便，可以直接利用胶枪对门窗缝隙进行填充封堵。
Description
技术领域
本发明涉及建筑吸声材料，尤其涉及一种隔声胶及其制备工艺。
背景技术
为了便于门窗安装，施工过程中常常会在门窗安装位置预留孔洞，导致门窗安装后形成多余的缝隙，因此，填缝密封成为了门窗安装的一个重要环节。填缝密封材料质量的好坏是影响门窗工程质量的最主要原因之一。现有常用的填缝材料为水泥砂浆、玻纤、岩棉、毛条、硅酮胶、聚硫密封材料、聚氨酯密封材料等。普通水泥砂浆粘结力差，变形能力差，容易收缩开裂；采用玻纤、岩棉、毛条等材料密封，施工过程复杂，而且与门窗框之间没有粘结力，密封、防水效果较差；硅酮胶、聚硫橡胶等密封材料有较好的粘结力，施工也比较方便，但一般仅限于表面密封，不但强度较低、延性较差，不耐老化，易剥落，成本也较高。聚氨酯发泡密封胶粘接性好，填缝施工速度也较快、弹性好，具有优良复原性，可适合于动态接缝，但聚氨酯密封胶也有一些缺点，如施工质量不易控制、发泡剂填充不密实易造成漏水，材料本身耐水性能较差，特别是耐碱水、耐热性能差，单组分胶贮存稳定性受包装及外界影响较大，通常固化较慢，高温热环境下可能产生气泡和裂纹，许多场合需要底涂，成本较高也影响了此种材料的应用。
更重要的是，现有的各种缝隙填充材料吸声性能差，难以满足对声学性能有较高要求的应用场景。
发明内容
有鉴于此，本发明的第一目的在于提供一种隔声胶，主要解决现有门窗缝隙填充材料隔声性能差，施工速度慢，粘接力不强等问题。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种隔声胶，其关键在于：按质量百分比由以下原料制成：
沥青防水乳液10％～15％、水性弹性乳液1％～3％、PTFE乳液5％～8％、丙烯酸乳液1％～5％、无机凝胶5％～10％、气凝胶0.5％～1％、重晶石粉60％～65％添加剂4％～8％、辅助剂1.5％～5％。
可选地，所述水性弹性乳液为纯丙乳液、硅丙乳液或水性聚氨酯乳液。
可选地，所述添加剂为云母粉或防锈颜料粉。作为优选，所述云母粉为绢云母粉。
可选地，所述辅助剂中包括1％～2％的消泡剂。
可选地，所述辅助剂中包括0.5％的成膜助剂。
可选地，所述辅助剂中包括1％～2％的分散剂。
本发明的另一目的还在于提供一种上述隔声胶的制备工艺，其关键在于，包括以下步骤：
S1：将10％～15％的沥青防水乳液、1％～3％的水性弹性乳液、5％～8％的PTFE乳液和1％～5％的丙烯酸乳液分别逐一加入进行混合搅拌，加入每种组分后搅拌10～20min，搅拌均匀后间隔3～5min后再加入另一种组分，从而得到混合乳液；
S2：在步骤S1所得的混合乳液中分别逐一加入5％～10％的无机凝胶、0.5％～1％的气凝胶、60％～65％的重晶石粉、4％～8％的添加剂以及1.5％～5％的辅助剂，加入每种组分后搅拌5～20min；
S3：静置50～60min后进行灌装。
可选地，当所述辅助剂中包括1％～2％的消泡剂时，在步骤S2中最后加入消泡剂并搅拌15～20min，且步骤S3中静置至泡沫消除后再进行灌装。
可选地，步骤S1中按照400～600转/min转速搅拌，且丙烯酸乳液匀速加入。
与现有技术相比，本发明的显著效果为：
本发明提供的隔声胶，充分利用混合型乳液溶液和一些特殊性能的材料搭配，使其提高了很多优异的有针对性的性能，包括防火、防水、耐高温、耐低温、高柔韧性、隔声、防辐射、减振等，制作工艺简单，而且施工方便，可以直接利用胶枪对门窗缝隙进行填充封堵。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在表1中示出，通过参考表1描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
表1：各实施例原料组分对比表
实施例1：
本实施例提供的一种隔声胶，其原料组分通过表1实施例1可以看出，制备过程按以下步骤进行：
S1：将12％的沥青防水乳液、2％的水性弹性乳液、5％的PTFE乳液和3％的丙烯酸乳液分别逐一加入进行混合搅拌，加入每种组分后按照400～600转/min转速搅拌10～20min，搅拌均匀后间隔3～5min后再加入另一种组分，从而得到混合乳液；具体实施时，丙烯酸乳液采用匀速加入；
S2：在步骤S1所得的混合乳液中分别逐一加入10％的无机凝胶、0.5％的气凝胶、60％的重晶石粉、4％的添加剂以及3.5％的辅助剂，其中添加剂选用绢云母粉、3.5％的辅助剂由2％的分散剂、0.5％的成膜助剂和1％的消泡剂组成，消泡剂放在最后加入，加入每种组分后搅拌5～20min；
S3：静置50～60min至泡沫消除后进行灌装。
本发明所采用的沥青防水乳液具有优异的柔韧性，能够长久有效的维持弹性和防水效果，优异的机械稳定性，耐久、耐水性和粘接力强；水性弹性乳液通常为树脂乳液，具有优异的回弹性、柔韧性、粘接性、防水性、耐候性、积尘性和耐紫外线等性能，可以有效的掩盖墙体的细微裂纹，对墙体起到良好的美化和保护作用；PTFE乳液是聚四氟乙烯水性溶液，能提供良好的化学稳定性，粒径小于200纳米，涂层孔隙率低，颗粒填充性能好，小颗粒组分改善材料的耐磨性和耐腐蚀性，具有良好的润湿性和成膜性能；同时具有宽温域特性，适用温度零下200度到零上260度，短时间可耐高温300度，一般在240度—260度之间可连续使用，具有显著的热稳定性，可以在冷冻温度下工作而不脆化，高温情况下不融化；丙烯酸乳液是一款具有良好的防火性、阻燃性，同时还具有抗盐析、抗水解性能，出色的耐擦洗性和附着力；属于具有极高的颜填料承载能力和众多颜填料相容性的防火型乳液。将以上4种乳液混合形成一种性能均衡优点突出的混合型乳液溶液，是这款隔声胶的一个关键性步骤，能有效提升材料的防火性能、防水性能、柔韧性、弹性、耐高温、耐低温、耐磨性以及粘接性。
无机凝胶溶液是天然铝镁硅酸盐类增稠流变剂，主要成分为亲水的高纯度(改性)蒙脱石，是一种无毒、无味、质地柔软，具有纳米微晶结构，在水中形成透明状的触变性胶体，起到增稠、增粘、触变、分散、防沉、悬浮等作用。气凝胶具有低声速特性，是一种理想的声学延迟或高温隔音材料。该材料的声阻抗可变范围较大(103—107kg/m2·s)，是一种较理想的声阻耦合材料。
重晶石粉又称硫酸钡粉，化学组成为BaSO4，晶体属正交(斜方)晶系的硫酸盐矿物。常呈厚板状或柱状晶体，多为致密块状或板状、粒状集合体，对人体无毒，质纯时无色透明，含杂质时被染成各种颜色，条痕白色，玻璃光泽，透明至半透明，成分占比较高，主要作为加重剂。
本例中添加剂采用绢云母粉，绢云母粉在显微镜下呈片状结构，具有耐高温、隔音、耐磨擦、减振等性能，这类材料高效率地吸收振动能量、削弱震动波和声波，同时震动波和声波在云母晶片之间形成反复反射，也造成削弱其能量的作用，将其作为添加剂，提升材料的消声、隔音、减震性能。
本例中辅助剂由2％的分散剂、0.5％的成膜助剂和1％的消泡剂组成，分散剂就是把各种粉体合理地分散在溶剂中，通过一定的电荷排斥原理或高分子位阻效应，使各种固体很稳定地悬浮在溶剂(或分散液)中。高分子吸附层有一定的厚度,可以有效地阻挡粒子的相互吸附,主要是依靠高分子的溶剂化层，当粉体表面吸附层达8-9nm时，它们之间的排斥力可以保护粒子不致絮凝，所以高分子分散剂比普通表面活性剂好。成膜助剂又称聚结助剂，能促进高分子化合物塑性流动和弹性变形，改善聚结性能，能在较广泛施工温度范围内成膜的物，是一种易消失的增塑剂。成膜助剂的沸点高，环保性能优越，混溶性好，挥发度低，容易被乳胶粒子吸收，能形成优异的连续涂膜。消泡剂也称消沫剂，消泡剂不仅能有效地破除已经生成的泡沫，而且可以显著地抑制泡沫，防止泡沫的生成。它的使用量很少，只要加入起泡重量的百万分之一(1ppm)，即能产生消泡效果。其常用范围是1至100ppm。这样使用起来，不但成本低，而且不污染被消泡的物质。通过加入1％的消泡剂，消除材料混合过程中的泡沫，便于后续灌装成品上市。
实施例2：
本实施例提供的一种隔声胶，其原料组分通过表1实施例2可以看出，制备过程按以下步骤进行：
S1：将10％的沥青防水乳液、2％的水性弹性乳液、6％的PTFE乳液和3％的丙烯酸乳液分别逐一加入进行混合搅拌，加入每种组分后按照400～600转/min转速搅拌10～20min，搅拌均匀后间隔3～5min后再加入另一种组分，从而得到混合乳液；具体实施时，丙烯酸乳液采用匀速加入；
S2：在步骤S1所得的混合乳液中分别逐一加入6％的无机凝胶、0.5％的气凝胶、65％的重晶石粉、6％的添加剂以及1.5％的辅助剂，其中添加剂选用绢云母粉、1.5％的辅助剂由0.5％的成膜助剂和1％的消泡剂组成，消泡剂放在最后加入，加入每种组分后搅拌5～20min；
S3：静置50～60min至泡沫消除后进行灌装。
实施例2与实施例1的主要区别在于辅助剂中未采用分散剂，适当减少了无机凝胶的质量占比，增加了绢云母粉和重晶石粉的质量占比。
实施例3：
本实施例提供的一种隔声胶，其原料组分通过表1实施例3可以看出，制备过程按以下步骤进行：
S1：将12％的沥青防水乳液、1％的水性弹性乳液、5％的PTFE乳液和2％的丙烯酸乳液分别逐一加入进行混合搅拌，加入每种组分后按照400～600转/min转速搅拌10～20min，搅拌均匀后间隔3～5min后再加入另一种组分，从而得到混合乳液；具体实施时，丙烯酸乳液采用匀速加入；
S2：在步骤S1所得的混合乳液中分别逐一加入5％的无机凝胶、1％的气凝胶、65％的重晶石粉、7％的添加剂以及2％的辅助剂，其中添加剂选用防锈颜料，辅助剂只选用消泡剂，且消泡剂放在最后加入，加入每种组分后搅拌5～20min；
S3：静置50～60min至泡沫消除后进行灌装。
实施例3与实施例2的主要区别在于添加剂利用防锈颜料替换了绢云母粉，防锈颜料具有分解性强，能与水均匀混合，质地细腻、富有弹性、绝缘性、悬浮性、防水、耐高温、耐摩擦、防腐性。在隔音材料中隔音效果好，片状减振作用，耐摩擦作用，强度和抗拉裂性能都有提高。同时增加了消泡剂的质量占比，取消了成膜助剂的使用。
实施例4：
本实施例提供的一种隔声胶，其原料组分通过表1实施例4可以看出，制备过程按以下步骤进行：
S1：将15％的沥青防水乳液、1％的水性弹性乳液、5％的PTFE乳液和2％的丙烯酸乳液分别逐一加入进行混合搅拌，加入每种组分后按照400～600转/min转速搅拌10～20min，搅拌均匀后间隔3～5min后再加入另一种组分，从而得到混合乳液；具体实施时，丙烯酸乳液采用匀速加入；
S2：在步骤S1所得的混合乳液中分别逐一加入6％的无机凝胶、1％的气凝胶、60％的重晶石粉、8％的添加剂以及2％的辅助剂，其中添加剂选用防锈颜料，辅助剂选用1％的分散剂和1％消泡剂，且消泡剂放在最后加入，加入每种组分后搅拌5～20min；
S3：静置50～60min至泡沫消除后进行灌装。
实施例4与实施例3的主要区别在于辅助剂中增加了分散剂，同时增加了混合乳液的质量占比，减少了重晶石粉的质量比，提升了防锈颜料的比重。
实施例5：
本实施例提供的一种隔声胶，其原料组分通过表1实施例5可以看出，制备过程按以下步骤进行：
S1：将14％的沥青防水乳液、1％的水性弹性乳液、5％的PTFE乳液和2％的丙烯酸乳液分别逐一加入进行混合搅拌，加入每种组分后按照400～600转/min转速搅拌10～20min，搅拌均匀后间隔3～5min后再加入另一种组分，从而得到混合乳液；具体实施时，丙烯酸乳液采用匀速加入；
S2：在步骤S1所得的混合乳液中分别逐一加入5％的无机凝胶、1％的气凝胶、65％的重晶石粉、5％的添加剂以及2％的辅助剂，其中添加剂选用防锈颜料，辅助剂选用1％的分散剂和1％消泡剂，且消泡剂放在最后加入，加入每种组分后搅拌5～20min；
S3：静置50～60min至泡沫消除后进行灌装。
实施例5与实施例4的组分相同，主要是对添加剂和重晶石粉的比重做了调整。
通过实验测试上述各种实施例所生产的隔声胶性能，对比关系如表2所示：
表2：各实施例性能对比关系表
| 性能 | 性能对比 |
| 隔声性 | 实施例3>实施例2>实施例5>实施例4>实施例1 |
| 减震性 | 实施例4>实施例5>实施例1>实施例3>实施例2 |
| 防火阻燃性 | 实施例3、实施例4、实施例5>实施例1、实施例2 |
| 耐热耐寒性 | 实施例2>实施例4>实施例3>实施例5>实施例1 |
| 柔韧性 | 实施例1>实施例2>实施例4>实施例5>实施例3 |
| 防锈性 | 实施例4>实施例3>实施例5>实施例1、实施例2 |
通过表2可以看出，由于重晶石粉、绢云母粉和防锈颜料主要影响产品的隔声性能，结合其各个组分的质量占比，因此实施例3>实施例2>实施例5>实施例4>实施例1，理论值与实际测试值相吻合。
由于沥青防水乳液和绢云母粉影响产品的减震性，结合其各个组分的质量占比，因此实施例4>实施例5>实施例1>实施例3>实施例2，理论值与实际测试值相吻合。
由于丙烯酸乳液和气凝胶主要影响产品的防火性能，结合其各个组分的质量占比，因此实施例3、实施例4、实施例5>实施例1、实施例2，理论值与实际测试值相吻合。
由于PTFE乳液、绢云母粉和防锈颜料影响产品的耐热耐寒性能，结合其各个组分的质量占比，因此实施例2>实施例4>实施例3>实施例5>实施例1，理论值与实际测试值相吻合。
由于水性弹性乳液主要影响产品的柔韧性，沥青防水乳液也具有辅助作用，结合其各个组分的质量占比，因此实施例1>实施例2>实施例4>实施例5>实施例3，理论值与实际测试值相吻合。
由于防锈颜料主要影响产品的防锈性能，结合其各个组分的质量占比，因此实施例4>实施例3>实施例5>实施例1、实施例2，理论值与实际测试值相吻合。
综上可以看出，本发明提出的一种隔声胶及其制备工艺，其产品具有防火、阻燃、防水、隔声、防辐射、耐热、耐寒、柔韧、防锈等性能，产品对人体无任何损伤。施工时，直接用刀切开密封罐顶端封口，放入准备好的胶枪当中，安装好枪嘴，根据施工部位大小，对枪嘴进行角度和大小切割，清理好打胶的部位所有油渍、水、灰尘，胶枪均匀打在需要封堵隔声处，施工工艺简单快捷，能够有效用于填补建筑施工的一些孔洞，特别是门窗装饰安装后的缝隙。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种隔声胶，其特征在于：按质量百分比由以下原料制成：
沥青防水乳液10％～15％、硅丙乳液1％～3％、PTFE乳液5％～8％、丙烯酸乳液1％～5％、无机凝胶5％～10％、气凝胶0.5％～1％、重晶石粉60％～65％、添加剂4％～8％、辅助剂1.5％～5％；
所述添加剂为云母粉或防锈颜料粉；
且制备过程包括以下步骤：
S1：将10％～15％的沥青防水乳液、1％～3％的硅丙乳液、5％～8％的PTFE乳液和1％～5％的丙烯酸乳液分别逐一加入进行混合搅拌，加入每种组分后搅拌10～20min，搅拌均匀后间隔3～5min后再加入另一种组分，从而得到混合乳液；
S2：在步骤S1所得的混合乳液中分别逐一加入5％～10％的无机凝胶、0.5％～1％的气凝胶、60％～65％的重晶石粉、4％～8％的添加剂以及1.5％～5％的辅助剂，加入每种组分后搅拌5～20min；
S3：静置50～60min后进行灌装。
2.根据权利要求1所述的隔声胶，其特征在于：所述云母粉为绢云母粉。
3.根据权利要求1所述的隔声胶，其特征在于：所述辅助剂中包括1％～2％的消泡剂。
4.根据权利要求2所述的隔声胶，其特征在于：所述辅助剂中包括0.5％的成膜助剂。
5.根据权利要求3或4所述的隔声胶，其特征在于：所述辅助剂中包括1％～2％的分散剂。
6.一种如权利要求1-5任一所述隔声胶的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将10％～15％的沥青防水乳液、1％～3％的硅丙乳液、5％～8％的PTFE乳液和1％～5％的丙烯酸乳液分别逐一加入进行混合搅拌，加入每种组分后搅拌10～20min，搅拌均匀后间隔3～5min后再加入另一种组分，从而得到混合乳液；
S2：在步骤S1所得的混合乳液中分别逐一加入5％～10％的无机凝胶、0.5％～1％的气凝胶、60％～65％的重晶石粉、4％～8％的添加剂以及1.5％～5％的辅助剂，加入每种组分后搅拌5～20min；
S3：静置50～60min后进行灌装。
7.根据权利要求6所述的制备工艺，其特征在于：当所述辅助剂中包括1％～2％的消泡剂时，在步骤S2中最后加入消泡剂并搅拌15～20min，且步骤S3中静置至泡沫消除后再进行灌装。
8.根据权利要求6或7所述的制备工艺，其特征在于：步骤S1中按照400～600转/min转速搅拌，且丙烯酸乳液匀速加入。
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