CN114369400B - 一种水性丙烯酸阻尼涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水性丙烯酸阻尼涂料及其制备方法,涉及阻尼涂料技术领域。本发明所述的水性丙烯酸阻尼涂料,原料组分及其质量份为:水性丙烯酸乳液20‑40份、聚乙烯醇2‑5份、填料45‑70份、水0‑10份、分散剂0.1‑1份、消泡剂0.1‑0.5份、增稠剂0‑1.5份、蜡乳液0.3‑1份、炭黑0.15‑0.2份和增塑剂0.1‑0.5份;所述填料为聚乙烯醇‑氧化石墨烯纳米复合水凝胶1‑4份、沉淀硫酸钡5‑10份、云母粉5‑10份、滑石粉3‑8份、重质碳酸钙20‑45份;所述水性丙烯酸乳液包括丙烯酸酯类单体和亲水性功能单体。本发明所述的水性丙烯酸阻尼涂料具有高阻尼峰值、宽阻尼温域、耐低温冲击、耐盐雾、可直接高温烘烤、附着力强等优异性能,更好的满足当前汽车用阻尼涂料的使用标准。
Description
技术领域
本发明涉及阻尼涂料技术领域,尤其涉及一种水性丙烯酸阻尼涂料及其制备方法。
背景技术
目前,我国新能源汽车行业正处于蓬勃发展期,对于阻尼涂料的环保及减振降噪要求越来越高。阻尼涂料由高分子聚合物、无机填料及辅助助剂组成,通常具有互穿网络结构,可以将机械能通过内摩擦转化为内能释放,起到减振降噪的作用。现在汽车行业多使用沥青或PVC阻尼涂料,属溶剂型涂料,在烘烤及使用过程中会排放大量的有机挥发物(VOC),逐渐受到环保要求的限制。水性阻尼涂料以水为溶剂,不含有或含有少量的有机溶剂,绿色环保,而且成本更加低廉,施工安全,因而逐渐成为研究的热点之一。
水性阻尼涂料可直接喷涂在附着电泳漆的车身上,可以在130-170℃下直接高温烘烤,一次成膜厚度可达3mm以上,大幅提高了施工效率。然而,水性阻尼涂料也面临直接高温烘烤后表面开裂或鼓包、阻尼峰值较低、阻尼温域较窄等问题。所以,需要开发一种可直接高温烘烤型的高阻尼水性丙烯酸阻尼涂料,以满足汽车的使用标准。
发明内容
为此,本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中不可直接高温烘烤、阻尼峰值较低、阻尼温域较窄等问题。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种水性丙烯酸阻尼涂料及其制备方法。
本发明的第一个目的是提供一种水性丙烯酸阻尼涂料,以质量份数计,包括以下原料:水性丙烯酸乳液20-40份、聚乙烯醇2-5份、填料45-70份、水0-10份、分散剂0.1-1份、消泡剂0.1-0.5份、增稠剂0-1.5份、蜡乳液0.3-1份、炭黑0.15-0.2份和增塑剂0.1-0.5份;所述填料为聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶1-4份、沉淀硫酸钡5-10份、云母粉5-10份、滑石粉3-8份、重质碳酸钙20-45份;所述水性丙烯酸乳液的合成单体包括丙烯酸酯类单体和亲水性功能单体。
在本发明的一个实施例中,所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酯、己二醇二丙烯酸酯中的两种或两种以上。
优选地,所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯。
在本发明的一个实施例中,所述亲水性功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸和丙烯酰胺中的两种或两种以上。
优选地,所述亲水性功能单体为甲基丙烯酸和丙烯酰胺。
在本发明的一个实施例中,所述水性丙烯酸乳液的固含量为40-55%;所述水性丙烯酸乳液的玻璃化转变温度Tg为10-30℃。
在本发明的一个实施例中,所述水性丙烯酸乳液的固含量为48-52%;所述水性丙烯酸乳液的玻璃化转变温度Tg为15-25℃。
在本发明的一个实施例中,所述聚乙烯醇为聚乙烯醇1799,与水性丙烯酸乳液混合后,在丙烯酸树脂分子间溶胀,就地聚合并交联形成新的网络结构,与已经交联的丙烯酸网络互穿,得到互穿网络聚合物。增大了体系内聚合物分子间或聚合物与无机填料间的内摩擦力,可以将更多的机械能转化为内能进行释放,从而提高了阻尼性能,满足车用的使用温度及阻尼高、温域宽的要求。
在本发明的一个实施例中,所述沉淀硫酸钡的目数为400目,所述云母粉的目数为100目,所述滑石粉的目数为200或325目,所述重质碳酸钙的目数为200目或400目。
在本发明的一个实施例中,所述聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶的质量份优选为2-3份。纳米复合水凝胶具有极大的比表面积,多孔的结构,很强的透水率,本发明中采用聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶与体系相容性良好,与丙烯酸树脂侧链上的亲水基团形成协同作用。在高温烘烤的成膜过程中,体系中的水分可以从纳米复合水凝胶孔隙间快速向外扩散,沿着丙烯酸树脂侧链上的亲水基团从表面逸出,从而避免表面开裂或鼓包现象的产生。
在本发明的一个实施例中,所述分散剂为水性聚丙烯酸盐和/或水性聚甲基丙烯酸盐。水性聚丙烯酸盐通过电荷排斥和较强的空间位阻效应维持颗粒在介质中的稳定分散,使得涂料具有更优良的分散性能,更稳定、耐水和耐腐蚀。
在本发明的一个实施例中,所述水性聚丙烯酸盐为陶氏化学Orotan 1124。
在本发明的一个实施例中,所述消泡剂为水性表面活性剂,所述水性表面活性剂为巴斯夫Foamster MO 2162和/或日本森永化成Sjoy-W50。与水性涂料相容性好,具有快速、持久抑泡的作用。
在本发明的一个实施例中,所述增稠剂为碱溶胀性增稠剂,所述碱溶胀性增稠剂为陶氏化学RM-12W和/或巴斯夫Rheovis AS 1130。在中和之后,能够提供极佳的低剪切粘度,使整个体系具有很高的假塑性,触变性和凝胶结构,抗流挂性能表现优异,可以使体系粘度保持长期稳定。
在本发明的一个实施例中,所述蜡乳液为基于石蜡改性的阴离子型乳液,可以改善阻尼涂料滑爽性、抗划伤性。
在本发明的一个实施例中,所述增塑剂为巴斯夫Hexamoll Dinch。其属于环己烷1,2-二甲酸二异壬基酯,是无色透明液体,无明显气味,可与常用的有机溶剂混溶,不与体系中丙烯酸聚合物发生化学反应,但会产生溶胀作用,提高体系塑性。
本发明的第二个目的是提供一种所述水性丙烯酸阻尼涂料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将水性丙烯酸乳液、聚乙烯醇和水加入到水性丙烯酸乳液分散机中,以400-500r/min搅拌60-90min;
(2)继续依次加入分散剂、消泡剂、蜡乳液和增塑剂,以600-900r/min搅拌10-20min;
(3)在搅拌条件下,依次加入聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶、沉淀硫酸钡、云母粉、滑石粉、重质碳酸钙和炭黑,以1200-1500r/min搅拌20-30min;
(4)补加增稠剂,至体系不流挂为止,1500-1800r/min继续搅拌15-30min,得到水性丙烯酸阻尼涂料。
本发明的技术方案相比现有技术具有以下优点:
(1)本发明所述的水性丙烯酸阻尼涂料,由于聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶与丙烯酸树脂侧链上的亲水基团形成协同作用,在高温烘烤的成膜过程中,体系中的水分可以从纳米复合水凝胶孔隙间快速向外扩散,沿着丙烯酸树脂侧链上的亲水基团从表面逸出,从而避免表面开裂或鼓包现象的产生。
(2)本发明所述的水性丙烯酸阻尼涂料,复合乳液的Tg在10-30℃,在玻璃化转变区,呈现高分子链段运动的滞后性,分子间的内摩擦最大。聚乙烯醇1799与水性丙烯酸乳液混合后,在丙烯酸树脂分子间溶胀,就地聚合并交联形成新的网络结构,与已经交联的丙烯酸网络互穿,得到互穿网络聚合物。增大了体系内聚合物分子间或聚合物与无机填料间的内摩擦力,可以将更多的机械能转化为内能进行释放,从而提高了阻尼性能,满足车用的使用温度及阻尼高、温域宽的要求。
(3)本发明所述的水性丙烯酸阻尼涂料具有高阻尼峰值、宽阻尼温域、耐低温冲击、耐盐雾、可直接高温烘烤、附着力强等优异性能,更好的满足当前汽车用阻尼涂料的使用标准。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解,下面根据本发明的具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明,其中:
图1为本发明水性丙烯酸阻尼涂料的减振降噪示意图。
图2为本发明水性丙烯酸阻尼涂料的减振降噪模拟图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明材料的准备如下:
水性丙烯酸乳液,其中丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯,亲水性功能单体为丙烯酰胺和甲基丙烯酸,固含量为48-52%,水性丙烯酸混合乳液的Tg为15-25℃;
聚乙烯醇,购自于阿拉丁,型号为PVA1799;
聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶,购自于西安齐岳生物科技;
沉淀硫酸钡购自于山东马达金属材料有限公司,规格为400目;
云母粉购自于滁州格瑞矿业有限公司,规格为100目;
滑石粉购自于长兴华阳塑胶材料有限公司,规格为325目;
重质碳酸钙购自于广西华鸿新材料有限公司,规格为200目;
分散剂购自于陶氏化学,型号为Orotan 1124;
消泡剂购自于巴斯夫,型号为Foamster MO 2162;
蜡乳液购自于毕克化学,型号为AQUACER 537;
炭黑购自于德国Degussa公司,型号为MA100;
增塑剂购自于巴斯夫,型号为Hexamoll Dinch;
增稠剂购自于陶氏化学,型号为RM-12W。
本发明实施例或对比例中各项测试所依据的检测方法如下:
(1)外观:观察制备的水性丙烯酸阻尼涂料的外观,是否均匀、结皮、有搅不开的硬块等现象;
(2)抗流挂及固化性能:将刮涂在电泳板上的试样,分别以水平和垂直的方式,立即放置在140℃下高温烘烤20min,观察是否有流挂、开裂、鼓包等现象;
(3)体积膨胀率:先测试湿膜厚度w1,在140℃下高温烘烤20min后,置于干燥器中冷却1h,测试干膜厚度w2,则体积膨胀率=(w2-w1)/w1;
(4)附着力:GB/T 9286-1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》;
(5)耐盐雾性:GB/T 10125,中性盐雾试验,720h;
(6)低温冲击性能:试样在(-40±2)℃放置2h后,快速取出,将50g钢球从0.5m高度处自由落下,冲击电泳板的背面(涂试样面为正面);
(7)阻尼系数:根据GB/T 18258测试阻尼系数(复合损耗因子)。
实施例1
一种水性丙烯酸阻尼涂料及其制备方法,具体步骤如下:
(1)将水性丙烯酸乳液30g、聚乙烯醇3g、水5g加入到水性丙烯酸乳液分散机中,以450r/min搅拌90min;
(2)依次加入分散剂0.5g、消泡剂0.3g、蜡乳液0.6g、增塑剂0.3g,以800r/min搅拌15min;
(3)在搅拌条件下,依次加入聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶3g、沉淀硫酸钡7g、云母粉7g、滑石粉5.6g、重质碳酸钙37g和炭黑0.2g,以1400r/min搅拌25min;
(4)补加增稠剂0.5g,最后以1600r/min继续搅拌20min,得到水性丙烯酸阻尼涂料;
(5)将制备的水性阻尼涂料在150mm(长)*100mm(宽)*1mm(厚度)电泳板上刮涂3mm厚度湿膜,然后立即在140℃下高温烘烤20min,得到干膜。
实施例2
一种水性丙烯酸阻尼涂料及其制备方法,具体步骤如下:
(1)将水性丙烯酸乳液40g、聚乙烯醇4g、水5g加入到水性丙烯酸乳液分散机中,以450r/min搅拌90min;
(2)依次加入分散剂0.5g、消泡剂0.3g、蜡乳液0.6g、增塑剂0.3g,以800r/min搅拌15min;
(3)在搅拌条件下,依次加入聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶4g、沉淀硫酸钡7g、云母粉7g、滑石粉5.4g、重质碳酸钙25g和炭黑0.2g,以1400r/min搅拌25min;
(4)补加增稠剂0.7g,最后以1600r/min继续搅拌20min,得到水性丙烯酸阻尼涂料;
(5)将制备的水性阻尼涂料在150mm(长)*100mm(宽)*1mm(厚度)电泳板上刮涂3mm厚度湿膜,然后立即在140℃下高温烘烤20min,得到干膜。
实施例3
一种水性丙烯酸阻尼涂料及其制备方法,具体步骤如下:
(1)将水性丙烯酸乳液20g、聚乙烯醇2g、水5g加入到水性丙烯酸乳液分散机中,以450r/min搅拌90min;
(2)依次加入分散剂0.5g、消泡剂0.3g、蜡乳液0.6g、增塑剂0.3g,以800r/min搅拌15min;
(3)在搅拌条件下,依次加入聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶2g、沉淀硫酸钡8g、云母粉8g、滑石粉7.7g、重质碳酸钙45g和炭黑0.2g,以1400r/min搅拌25min;
(4)补加增稠剂0.4g,最后以1600r/min继续搅拌20min,得到水性丙烯酸阻尼涂料;
(5)将制备的水性阻尼涂料在150mm(长)*100mm(宽)*1mm(厚度)电泳板上刮涂3mm厚度湿膜,然后立即在140℃下高温烘烤20min,得到干膜。
实施例4
一种水性丙烯酸阻尼涂料及其制备方法,具体步骤如下:
(1)将水性丙烯酸乳液35g、聚乙烯醇3.5g、水5g加入到水性丙烯酸乳液分散机中,以450r/min搅拌90min;
(2)依次加入分散剂0.5g、消泡剂0.3g、蜡乳液0.6g、增塑剂0.3g,以800r/min搅拌15min;
(3)在搅拌条件下,依次加入聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶3.5g、沉淀硫酸钡6.5g、云母粉7g、滑石粉5.1g、重质碳酸钙32g和炭黑0.2g,以1400r/min搅拌25min;
(4)补加增稠剂0.5g,最后以1600r/min继续搅拌25min,得到水性丙烯酸阻尼涂料;
(5)将制备的水性阻尼涂料在150mm(长)*100mm(宽)*1mm(厚度)电泳板上刮涂3mm厚度湿膜,然后立即在140℃下高温烘烤20min,得到干膜。
实施例5
一种水性丙烯酸阻尼涂料及其制备方法,具体步骤如下:
(1)将水性丙烯酸乳液25g、聚乙烯醇2.5g、水5g加入到水性丙烯酸乳液分散机中,以450r/min搅拌90min;
(2)依次加入分散剂0.5g、消泡剂0.3g、蜡乳液0.6g、增塑剂0.3g,以800r/min搅拌15min;
(3)在搅拌条件下,依次加入聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶2.5g、沉淀硫酸钡7g、云母粉7g、滑石粉6.6g、重质碳酸钙42g和炭黑0.2g,以1400r/min搅拌25min;
(4)补加增稠剂0.5g,最后以1600r/min继续搅拌20min,得到水性丙烯酸阻尼涂料;
(5)将制备的水性阻尼涂料在150mm(长)*100mm(宽)*1mm(厚度)电泳板上刮涂3mm厚度湿膜,然后立即在140℃下高温烘烤20min,得到干膜。
对比例1
基本同实施例1,不同之处仅在于不加入聚乙烯醇,具体步骤如下:
(1)将水性丙烯酸乳液30g、水5g加入到水性丙烯酸乳液分散机中,以450r/min搅拌90min;
(2)依次加入分散剂0.5g、消泡剂0.3g、蜡乳液0.6g、增塑剂0.3g,以800r/min搅拌15min;
(3)在搅拌条件下,依次加入聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶3g、沉淀硫酸钡7g、云母粉7g、滑石粉5.6g、重质碳酸钙40g和炭黑0.2g,以1400r/min搅拌25min;
(4)补加增稠剂0.5g,最后以1600r/min继续搅拌20min,得到水性丙烯酸阻尼涂料;
(5)将制备的水性阻尼涂料在150mm(长)*100mm(宽)*1mm(厚度)电泳板上刮涂3mm厚度湿膜,然后立即在140℃下高温烘烤20min,得到干膜。
对比例2
基本同实施例1,不同之处仅在于不加入聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶,具体步骤如下:
(1)将水性丙烯酸乳液30g、聚乙烯醇3g、水5g加入到水性丙烯酸乳液分散机中,以450r/min搅拌90min;
(2)依次加入分散剂0.5g、消泡剂0.3g、蜡乳液0.6g、增塑剂0.3g,以800r/min搅拌15min;
(3)在搅拌条件下,依次加入沉淀硫酸钡7g、云母粉7g、滑石粉5.6g、重质碳酸钙40g和炭黑0.2g,以1400r/min搅拌25min;
(4)补加增稠剂0.5g,最后以1600r/min继续搅拌20min,得到水性丙烯酸阻尼涂料;
(5)将制备的水性阻尼涂料在150mm(长)*100mm(宽)*1mm(厚度)电泳板上刮涂3mm厚度湿膜,然后立即在140℃下高温烘烤20min,得到干膜。
对比例3
基本同实施例1,不同之处仅在于水性丙烯酸乳液,其丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯,不含丙烯酸丁酯,亲水性功能单体为丙烯酰胺,不含甲基丙烯酸,具体步骤如下:
(1)将水性丙烯酸乳液30g、聚乙烯醇3g、水5g加入到水性丙烯酸乳液分散机中,以450r/min搅拌90min;
(2)依次加入分散剂0.5g、消泡剂0.3g、蜡乳液0.6g、增塑剂0.3g,以800r/min搅拌15min;
(3)在搅拌条件下,依次加入聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶3g、沉淀硫酸钡7g、云母粉7g、滑石粉5.6g、重质碳酸钙37g和炭黑0.2g,以1400r/min搅拌25min;
(4)补加增稠剂0.5g,最后以1600r/min继续搅拌20min,得到水性丙烯酸阻尼涂料;
(5)将制备的水性阻尼涂料在150mm(长)*100mm(宽)*1mm(厚度)电泳板上刮涂3mm厚度湿膜,然后立即在140℃下高温烘烤20min,得到干膜。
对比例4
基本同实施例1,不同之处在于水性丙烯酸乳液与重质碳酸钙的质量份数,具体步骤如下:
(1)将水性丙烯酸乳液15g、聚乙烯醇3g、水5g加入到水性丙烯酸乳液分散机中,以450r/min搅拌90min;
(2)依次加入分散剂0.5g、消泡剂0.3g、蜡乳液0.6g、增塑剂0.3g,以800r/min搅拌15min;
(3)在搅拌条件下,依次加入聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶3g、沉淀硫酸钡7g、云母粉7g、滑石粉5.6g、重质碳酸钙52g和炭黑0.2g,以1400r/min搅拌25min;
(4)补加增稠剂0.5g,最后以1600r/min继续搅拌20min,得到水性丙烯酸阻尼涂料;
(5)将制备的水性阻尼涂料在150mm(长)*100mm(宽)*1mm(厚度)电泳板上刮涂3mm厚度湿膜,然后立即在140℃下高温烘烤20min,得到干膜。
对比例5
基本同实施例1,不同之处在于水性丙烯酸乳液与重质碳酸钙的质量份数,具体步骤如下:
(1)将水性丙烯酸乳液45g、聚乙烯醇3g、水5g加入到水性丙烯酸乳液分散机中,以450r/min搅拌90min;
(2)依次加入分散剂0.5g、消泡剂0.3g、蜡乳液0.6g、增塑剂0.3g,以800r/min搅拌15min;
(3)在搅拌条件下,依次加入聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶3g、沉淀硫酸钡7g、云母粉7g、滑石粉5.4g、重质碳酸钙22g和炭黑0.2g,以1400r/min搅拌25min;
(4)补加增稠剂0.7g,最后以1600r/min继续搅拌20min,得到水性丙烯酸阻尼涂料;
(5)将制备的水性阻尼涂料在150mm(长)*100mm(宽)*1mm(厚度)电泳板上刮涂3mm厚度湿膜,然后立即在140℃下高温烘烤20min,得到干膜。
测试例1
对实施例1-5和对比例1-5制备的水性丙烯酸阻尼涂料的外观及湿膜固化前后的相关性能进行测试,结果如表1所示。
表1所示为实施例1-5和对比例1-5制备水性丙烯酸涂料的相关参数:
表1
试样 | 外观 | 抗流挂性 | 固化性能 | 体积膨胀率% |
实施例1 | 均匀糊状 | 无流挂 | 无开裂,无鼓包 | 25.3 |
实施例2 | 均匀糊状 | 无流挂 | 无开裂,无鼓包 | 28.5 |
实施例3 | 均匀糊状 | 无流挂 | 无开裂,无鼓包 | 21.0 |
实施例4 | 均匀糊状 | 无流挂 | 无开裂,无鼓包 | 27.3 |
实施例5 | 均匀糊状 | 无流挂 | 无开裂,无鼓包 | 22.5 |
对比例1 | 均匀糊状 | 无流挂 | 无开裂,无鼓包 | 24.1 |
对比例2 | 均匀糊状 | 无流挂 | 开裂,鼓包 | 31.7 |
对比例3 | 均匀糊状 | 无流挂 | 开裂,轻微鼓包 | 31.1 |
对比例4 | 粘稠,无搅不开的硬块 | 无流挂 | 开裂,无鼓包 | 15.9 |
对比例5 | 均匀糊状 | 无流挂 | 无开裂,无鼓包 | 29.6 |
由表1可知,对比例2中,由于不加入聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶,体系内水分不能快速沿着孔隙逸出,导致固化后出现开裂、鼓包等现象。对比例3中,由于选用单一的丙烯酸酯类单体及亲水性功能单体,固化后表观出现开裂、轻微鼓包等现象。对比例4中,由于水性丙烯酸乳液用量偏少,导致体系粘稠,与填料的粘接性较差,固化后也出现开裂。由于对比例2-3,固化后出现开裂和轻微鼓包,对比例4固化后出现开裂,故不进行固化后的其他性能测试。
测试例2
对实施例1-5、对比例1和对比例5制备的水性丙烯酸阻尼涂料的附着力、低温冲击、耐盐雾性及阻尼系数的相关性能进行测试,结果如表2所示。
表2所示为实施例1-5、对比例1和对比例5制备水性丙烯酸涂料的相关参数:
表2
由表2可知,实施例1-5均具有较高的高阻尼峰值,较宽的阻尼温域,总体上具有优异的阻尼性能。不过,由于实施例3中乳液用量偏少,附着力稍微偏低。对比例1中由于不加入聚乙烯醇1799,体系不形成互穿网络结构,与聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶的协同作用弱,导致阻尼性能差,涂料偏硬且脆。所以,在低温冲击下出现开裂和破碎,在-20-40℃下,阻尼系数均很小。对比例5中,由于乳液用量偏多,导致涂膜体积膨胀率偏大,耐盐雾性能差。阻尼峰值虽然高,但阻尼温域窄,在低温(-20℃)及较高温度(40℃)下阻尼系数小。综合看来,实施例1-5制备的水性丙烯酸阻尼涂料,阻尼峰值高且阻尼温域宽,固化后表观无开裂和鼓包现象,优选地实施例1,4-5,阻尼峰值更高且阻尼温域更宽,具有良好的附着力、耐低温冲击性能、耐盐雾性能,综合性能优异,能满足当前车用阻尼涂料的性能要求。
图1为本发明水性丙烯酸阻尼涂料的减振降噪示意图。如图1所示,通过互穿聚合物网络设计,选择体积较大、有侧基极性强的共聚单体或多种聚合物共混,使聚合物与无机填料之间形成良好的粘接性,当阻尼涂料受到外力,如振动或噪声引起的机械振动时,由于具有高分子柔性链段的存在,涂料可以产生形变,通过内摩擦将机械能转化为内能释放,起到减振降噪的作用。
图2为本发明水性丙烯酸阻尼涂料的减振降噪模拟图。如图2所示,高分子聚合物在玻璃化转变温度附近,呈现高分子链段运动的滞后性,当受到外力时,聚合物无法产生较大的形变,此时分子间的内摩擦最大,可以将更多的机械能转化为内能进行释放,减振降噪的能力最好,故选择乳液的Tg与车用的使用温度基本一致。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种水性丙烯酸阻尼涂料,其特征在于,以质量份数计,包括以下原料:水性丙烯酸乳液20-40份、聚乙烯醇2-5份、填料45-70份、水0-10份、分散剂0.1-1份、消泡剂0.1-0.5份、增稠剂0-1.5份、蜡乳液0.3-1份、炭黑0.15-0.2份和增塑剂0.1-0.5份;所述填料为聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶1-4份、沉淀硫酸钡5-10份、云母粉5-10份、滑石粉3-8份、重质碳酸钙20-45份;所述水性丙烯酸乳液的合成单体包括丙烯酸酯类单体和亲水性功能单体;所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酯和己二醇二丙烯酸酯中的两种或两种以上;所述亲水性功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸和丙烯酰胺中的两种或两种以上。
2.根据权利要求1所述的水性丙烯酸阻尼涂料,其特征在于,所述水性丙烯酸乳液的固含量为40-55%;所述水性丙烯酸乳液的玻璃化转变温度Tg为10-30℃。
3.根据权利要求1所述的水性丙烯酸阻尼涂料,其特征在于,所述分散剂为水性聚丙烯酸盐和/或水性聚甲基丙烯酸盐。
4.根据权利要求1所述的水性丙烯酸阻尼涂料,其特征在于,所述消泡剂为水性表面活性剂,所述水性表面活性剂为巴斯夫FoamsterMO 2162和/或日本森永化成Sjoy-W50。
5.根据权利要求1所述的水性丙烯酸阻尼涂料,其特征在于,所述增稠剂为碱溶胀性增稠剂,所述碱溶胀性增稠剂为陶氏化学RM-12W和/或巴斯夫RheovisAS 1130。
6.根据权利要求1所述的水性丙烯酸阻尼涂料,其特征在于,所述蜡乳液为基于石蜡改性的阴离子型乳液。
7.根据权利要求1所述的水性丙烯酸阻尼涂料,其特征在于,所述增塑剂为巴斯夫Hexamoll Dinch。
8.权利要求1-7任一项所述的水性丙烯酸阻尼涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将水性丙烯酸乳液、聚乙烯醇和水加入到水性丙烯酸乳液分散机中,以400-500r/min搅拌60-90min;
(2)继续依次加入分散剂、消泡剂、蜡乳液和增塑剂,以600-900r/min搅拌10-20min;
(3)在搅拌条件下,依次加入聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶、沉淀硫酸钡、云母粉、滑石粉、重质碳酸钙和炭黑,以1200-1500r/min搅拌20-30min;
(4)补加增稠剂,至体系不流挂为止,1500-1800r/min继续搅拌15-30min,得到水性丙烯酸阻尼涂料。
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102153933A (zh) * | 2011-05-13 | 2011-08-17 | 华东理工大学 | 一种制备减振降噪涂料组合物的方法 |
CN105793302A (zh) * | 2013-12-11 | 2016-07-20 | 巴斯夫欧洲公司 | 具有高分子量乳液聚合物的隔音组合物 |
US9434926B1 (en) * | 2012-02-23 | 2016-09-06 | University Of South Florida | Graphene hydrogel and methods of using the same |
CN106589208A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-04-26 | 复旦大学 | 一种简便环保的聚合物多孔材料的制备方法 |
CN106660839A (zh) * | 2014-06-06 | 2017-05-10 | 休斯敦大学体系 | 用于水处理的多孔纳米复合聚合物 |
CN108624182A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-10-09 | 株洲飞鹿高新材料技术股份有限公司 | 高阻燃水性丙烯酸树脂乳液与高阻燃涂料 |
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Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102153933A (zh) * | 2011-05-13 | 2011-08-17 | 华东理工大学 | 一种制备减振降噪涂料组合物的方法 |
US9434926B1 (en) * | 2012-02-23 | 2016-09-06 | University Of South Florida | Graphene hydrogel and methods of using the same |
CN105793302A (zh) * | 2013-12-11 | 2016-07-20 | 巴斯夫欧洲公司 | 具有高分子量乳液聚合物的隔音组合物 |
CN106660839A (zh) * | 2014-06-06 | 2017-05-10 | 休斯敦大学体系 | 用于水处理的多孔纳米复合聚合物 |
CN106589208A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-04-26 | 复旦大学 | 一种简便环保的聚合物多孔材料的制备方法 |
CN108624182A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-10-09 | 株洲飞鹿高新材料技术股份有限公司 | 高阻燃水性丙烯酸树脂乳液与高阻燃涂料 |
CN109439123A (zh) * | 2018-10-09 | 2019-03-08 | 万华化学(宁波)有限公司 | 一种水性阻尼涂料用丙烯酸乳液及其制备方法、及一种水性阻尼涂料 |
CN111944366A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-11-17 | 中山大学 | 一种高粘附性的水凝胶涂层的制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Preparation and Damping property Study of Styrene-Acrylic IPN/Mt Nano-composite Material;Bo Hu等;《Advanced Materials Research》;20110730;第284-286卷;第382-386页 * |
基于水性丙烯酸乳液的环保水性阻尼涂料研发与应用;郭俊;《包装学报》;20170930;第9卷(第05期);第51页"1.2制备原理"、第52页"2.3综合性能表征"、"3.1 环保水性阻尼涂料的制备" * |
聚合物/石墨烯纳米复合材料制备与性能研究;陈艳华;《中国优秀博士学位论文全文数据库(电子期刊)工程科技Ⅰ辑》;20130915(第09期);第B020-16页 * |
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