CN115418142A - 一种保温隔声涂料 - Google Patents
一种保温隔声涂料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115418142A CN115418142A CN202211246812.5A CN202211246812A CN115418142A CN 115418142 A CN115418142 A CN 115418142A CN 202211246812 A CN202211246812 A CN 202211246812A CN 115418142 A CN115418142 A CN 115418142A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coating
- parts
- heat
- sound
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 78
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 75
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000004321 preservation Methods 0.000 title claims description 21
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 29
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229920001909 styrene-acrylic polymer Polymers 0.000 claims abstract description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000004113 Sepiolite Substances 0.000 claims abstract description 14
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052624 sepiolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 235000019355 sepiolite Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 claims abstract description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 67
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 40
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 27
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 16
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 16
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical group CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 12
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 12
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- QOSSAOTZNIDXMA-UHFFFAOYSA-N Dicylcohexylcarbodiimide Chemical compound C1CCCCC1N=C=NC1CCCCC1 QOSSAOTZNIDXMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 8
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 claims description 8
- FICBXRYQMBKLJJ-UHFFFAOYSA-N hex-5-en-1-amine Chemical compound NCCCCC=C FICBXRYQMBKLJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 6
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 claims description 5
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 5
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 5
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical group [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 4
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims description 4
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 3
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 claims description 2
- DWSWCPPGLRSPIT-UHFFFAOYSA-N benzo[c][2,1]benzoxaphosphinin-6-ium 6-oxide Chemical compound C1=CC=C2[P+](=O)OC3=CC=CC=C3C2=C1 DWSWCPPGLRSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 16
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 abstract description 11
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 abstract description 10
- 238000013016 damping Methods 0.000 abstract description 8
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 abstract description 3
- -1 and meanwhile Substances 0.000 abstract 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 12
- BSYJHYLAMMJNRC-UHFFFAOYSA-N 2,4,4-trimethylpentan-2-ol Chemical compound CC(C)(C)CC(C)(C)O BSYJHYLAMMJNRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N ethanol;hydrate Chemical compound O.CCO IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000012024 dehydrating agents Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D125/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D125/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
- C09D125/04—Homopolymers or copolymers of styrene
- C09D125/08—Copolymers of styrene
- C09D125/14—Copolymers of styrene with unsaturated esters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
- C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种保温隔声涂料，属于涂料技术领域，包括如下原料：苯丙乳液、水、防冻剂、海泡石纤维、硅酸铝纤维、云母粉、废陶瓷粉、陶瓷中空颗粒、偶联助剂、消泡剂、润湿剂、增稠剂和粘结剂。本发明的涂料以苯丙乳液作为成膜基质，苯丙乳液为高分子类阻尼材料，赋予涂料一定的隔音效果，同时，加入了云母粉和陶瓷中空颗粒，分别为片层状结构和中空颗粒结构，能从不同机制实现对涂料隔音性能的提升；本发明还在涂料中加入了海泡石纤维和硅酸铝纤维，二者均具有优良的绝热特性，能有效提升涂料的保温隔热效果；为了使上述无机料效果的更好发挥，加入了偶联助剂，促进涂料成分的均匀分布，而且还能赋予涂料稳定持久的阻燃效果。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体地，涉及一种保温隔声涂料。
背景技术
无论是日常生活、交通抑或是工业领域，噪音通常是无处不在的，而噪音却会对人民的生活质量造成非常大的降低，因此，对于隔音隔声的需求是广泛而重要的。但目前使用的隔音材料往往需要达到较大的厚度后才能实现有效的隔音，而由此带来的问题是使用及施工的不便，另外，如需要对已建工程进行隔音改造，具有更大的改造成本。通过在建筑墙体表面涂覆一层隔声涂料，能够有效改善上述存在的问题。
此外，为符合建筑节能的环保要求，通过提高和改善建筑物的保温隔热性能来降低建筑能耗是有效的方式之一。虽然市面上已经有具备保温隔热性能的墙板、复合建筑板等，但是，如若使涂覆于建筑墙体表面的的隔声涂料具备保温隔热性能，不仅能够降低生产成本，也能更符合环保要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种保温隔声涂料。
本发明的保温隔声涂料以苯丙乳液作为涂料的成膜基质，苯丙乳液作为高分子类阻尼材料，赋予涂料一定的隔音效果，同时，在涂料中加入了云母粉和陶瓷中空颗粒，分别为片层状结构和中空颗粒结构，能从不同机制实现对涂料隔音性能的提升；本发明还在涂料中加入了海泡石纤维和硅酸铝纤维，二者均具有优良的绝热特性，能有效提升涂料的保温隔热效果；此外，为了使上述无机料效果的更好发挥，本发明加入了自制的偶联助剂，不仅能提高无机料与苯丙乳液的作用，促进涂料成分的均匀分布，而且还能赋予涂料稳定持久的阻燃效果，最终获得一种具备保温、隔热和阻燃性能的涂料，在建筑领域具有极高的应用价值。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种保温隔声涂料，包括如下重量份的原料：苯丙乳液16-20份、水10-15份、防冻剂0.8-1份、海泡石纤维7-8份、硅酸铝纤维8-10份、云母粉6-7份、废陶瓷粉(600目)6-8份、陶瓷中空颗粒12-15份、偶联助剂1.5-2份、消泡剂0.3-0.4份、润湿剂0.2-0.3份、增稠剂0.2-0.3份、粘结剂15-18份；
所述涂料的制备方法为：
按照固液比1g:10mL将海泡石纤维、硅酸铝纤维、云母粉、废陶瓷粉、陶瓷中空颗粒与乙醇水溶液(体积分数50％)混合后，搅拌混合均匀，加入偶联助剂，升高温度至75-80℃继续搅拌处理，蒸除溶剂(乙醇水溶液)，得到预处理料；
将预处理料与苯丙乳液和水搅拌20-25min混合均匀后，再加入其余助剂，继续搅拌15-20min，获得保温隔声涂料。
进一步地，所述陶瓷中空颗粒包括80μm和100μm两种粒径，且80μm陶瓷中空颗粒和100μm陶瓷中空颗粒的质量比为2:3；陶瓷中空颗粒是中空壳体结构，一部分声波会在微粒的表面产生反射，还有一部分声波会在中空腔内产生散射，使传播距离加大来衰减声能；此外，在声波作用下，颗粒的空腔内空气会被反复压缩，使空气与腔壁产生热交换，声能转化为热能耗散掉，而不同粒径的复配，可以加强这种效果，因此，陶瓷中空颗粒能有效提升涂料的隔音性能；再者，陶瓷中空颗粒为中空壳体结构，能够起到保温隔热效果，提高涂料的保温性能。
进一步地，所述防冻剂为丙二醇。
进一步地，所述粘结剂为硅酸钾溶液，质量分数为20％。
苯丙乳液为涂料的成膜基质，苯丙乳液作为高分子类阻尼材料，在玻璃化转变温度附近其链段部分可以发生自由运动，在受到外力作用时分子内链段之间或分子之间可以产生相互摩擦，将外界的作用部分或全部抵消，从而具有较明显的阻尼减振性能；另外，苯丙乳液的高分子作为软相与无机填料的硬相之间产生摩擦，促使高分子产生大形变，消耗外界的作用力，提高材料的阻尼性能，阻尼性能越好，声能转化为热能的效率越高，隔声性能就越好，从而使涂料具备一定的隔音效果。
云母粉加入涂料中可以提高阻尼性能，且云母粉的片层结构会在涂料内形成多层次的界面，可以加大声波的反射和折射来衰减声能，进而提高涂料的隔音性能。
海泡石纤维和硅酸铝纤维均具有优良的绝热特性，加入涂料中，能有效提升涂料的保温隔热效果。
进一步地，所述偶联助剂通过如下步骤制备：
S1、在装有搅拌装置和冷凝回流装置的三口烧瓶中加入5-己烯-1-胺和DMF(N,N-二甲基甲酰胺)，搅拌溶解均匀后，30℃下采用恒压滴液漏斗缓慢滴加戊二醛的DMF溶解液(戊二醛的DMF溶解液的浓度为2.5mol/L)，控制滴加速度为0.3mL/min，滴加完毕后保温反应3h，反应结束后，减压蒸馏除去大部分溶剂，再往反应产物里加入热的去离子水(60-70℃)，静置分层后，取有机层，旋蒸除去溶剂，最后将所得产物于60℃真空烘箱中干燥2h，得到中间体1；5-己烯-1-胺、DMF和戊二醛的DMF溶解液的用量比为0.1mol:80mL:45mL；
5-己烯-1-胺分子上的-NH2与戊二醛分子上的-CHO发生化学反应，通过控制二者的摩尔比接近1:1(戊二醛略微过量)，使戊二醛只有一端的-CHO参与到反应，获得中间体1，反应过程如下所示：
S2、将中间体1、DCC(二环己基碳二酰亚胺、脱水剂)与DMF加入装有搅拌装置和回流冷凝装置的三口烧瓶中，搅拌溶解均匀后，升温至30℃，并在此温度下往体系内缓慢滴入3-氨丙基三乙氧基硅烷，滴加完毕后，保温反应3h，反应结束后，减压蒸馏除去溶剂，加入乙醚，析出沉淀后过滤，取滤液，旋蒸除去乙醚，产物于60℃真空烘箱中干燥3h，得到中间体2；中间体1、DCC、DMF、3-氨丙基三乙氧基硅烷的用量比为18.1g:20.7g:200mL:22.1g；
中间体1分子上的-CHO与3-氨丙基三乙氧基硅烷上的-NH2发生化学反应，得到中间体2，反应过程如下所示：
S3、在装有搅拌装置和冷凝回流装置的三口烧瓶中加入中间体2、DOPO(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)和1,4-二氧六环，加热升温至90℃，并在此温度下搅拌反应6h，反应结束后待产物降至室温，过滤，滤饼用1,4-二氧六环洗涤3-4次，最后将产物放入80℃真空烘箱干燥12h，得到偶联助剂；中间体2、DOPO、1,4-二氧六环的用量之比为38.5g:45.5g:282.5g；
获得的偶联助剂本身是一种硅烷偶联剂，将其加入涂料中，能够与无机料(各种纤维、云母粉、真空玻璃微珠等)作用，起到偶联作用，改善此类无机料与成膜基质(苯丙乳液)之间的界面相容性，促进涂料成分的均匀性，质地均匀的涂料，能够发挥更加均匀、稳定的效果；此外，该偶联助剂分子的另一端为-C＝C，在固化过程中能够参与到成膜基质(苯丙乳液)的交联反应过程中，促进涂膜交联结构的形成，不仅能够提高涂膜的力学性能，也能增强无机料与成膜基质之间的作用力；需要进一步说明的是，该偶联助剂的分子链上引入了DOPO分子，能够赋予涂料一定的阻燃特性，且以偶联助剂的方式加入涂料中(与成膜基质和无机料有相互作用)，能够克服单独加入DOPO分子会出现的迁移和渗出问题，提高阻燃效果的持久稳定性。
本发明的有益效果：
本发明的保温隔声涂料以苯丙乳液作为涂料的成膜基质，苯丙乳液作为高分子类阻尼材料，赋予涂料一定的隔音效果，同时，在涂料中加入了云母粉和陶瓷中空颗粒，分别为片层状结构和中空颗粒结构，能从不同机制实现对涂料隔音性能的提升；本发明还在涂料中加入了海泡石纤维和硅酸铝纤维，二者均具有优良的绝热特性，能有效提升涂料的保温隔热效果；此外，为了使上述无机料效果的更好发挥，本发明加入了自制的偶联助剂，不仅能提高无机料与苯丙乳液的作用，促进涂料成分的均匀分布，而且还能赋予涂料稳定持久的阻燃效果，最终获得一种具备保温、隔热和阻燃性能的涂料，在建筑领域具有极高的应用价值。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
制备偶联助剂：
S1、在装有搅拌装置和冷凝回流装置的三口烧瓶中加入0.1mol的5-己烯-1-胺和80mL的DMF(N,N-二甲基甲酰胺)，搅拌溶解均匀后，30℃下采用恒压滴液漏斗缓慢滴加45mL戊二醛的DMF溶解液(戊二醛的DMF溶解液的浓度为2.5mol/L)，控制滴加速度为0.3mL/min，滴加完毕后保温反应3h，反应结束后，减压蒸馏除去大部分溶剂，再往反应产物里加入150mL热的去离子水(60℃)，静置分层后，取有机层，旋蒸除去溶剂，最后将所得产物于60℃真空烘箱中干燥2h，得到中间体1；
S2、将18.1g中间体1、20.7g的DCC(二环己基碳二酰亚胺、脱水剂)与200mL的DMF加入装有搅拌装置和回流冷凝装置的三口烧瓶中，搅拌溶解均匀后，升温至30℃，并在此温度下往体系内缓慢滴入22.1g的3-氨丙基三乙氧基硅烷，滴加完毕后，保温反应3h，反应结束后，减压蒸馏除去溶剂，加入150mL乙醚，析出沉淀后过滤，取滤液，旋蒸除去乙醚，产物于60℃真空烘箱中干燥3h，得到中间体2；
S3、在装有搅拌装置和冷凝回流装置的三口烧瓶中加入38.5g中间体2、45.5g的DOPO(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)和282.5g的1,4-二氧六环，加热升温至90℃，并在此温度下搅拌反应6h，反应结束后待产物降至室温，过滤，滤饼用1,4-二氧六环洗涤3次，最后将产物放入80℃真空烘箱干燥12h，得到偶联助剂。
实施例2
制备偶联助剂：
S1、在装有搅拌装置和冷凝回流装置的三口烧瓶中加入0.2mol的5-己烯-1-胺和160mL的DMF(N,N-二甲基甲酰胺)，搅拌溶解均匀后，30℃下采用恒压滴液漏斗缓慢滴加90mL戊二醛的DMF溶解液(戊二醛的DMF溶解液的浓度为2.5mol/L)，控制滴加速度为0.3mL/min，滴加完毕后保温反应3h，反应结束后，减压蒸馏除去大部分溶剂，再往反应产物里加入300mL热的去离子水(60-70℃)，静置分层后，取有机层，旋蒸除去溶剂，最后将所得产物于60℃真空烘箱中干燥2h，得到中间体1；
S2、将36.2g中间体1、41.4g的DCC(二环己基碳二酰亚胺、脱水剂)与400mL的DMF加入装有搅拌装置和回流冷凝装置的三口烧瓶中，搅拌溶解均匀后，升温至30℃，并在此温度下往体系内缓慢滴入44.2g的3-氨丙基三乙氧基硅烷，滴加完毕后，保温反应3h，反应结束后，减压蒸馏除去溶剂，加入300mL乙醚，析出沉淀后过滤，取滤液，旋蒸除去乙醚，产物于60℃真空烘箱中干燥3h，得到中间体2；
S3、在装有搅拌装置和冷凝回流装置的三口烧瓶中加入77g中间体2、91g的DOPO(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)和565g的1,4-二氧六环，加热升温至90℃，并在此温度下搅拌反应6h，反应结束后待产物降至室温，过滤，滤饼用1,4-二氧六环洗涤4次，最后将产物放入80℃真空烘箱干燥12h，得到偶联助剂。
实施例3
一种保温隔声涂料，包括如下重量份的原料：苯丙乳液16份、水10份、丙二醇0.8份、海泡石纤维7份、硅酸铝纤维8份、云母粉6份、废陶瓷粉(600目)6份、陶瓷中空颗粒12份、实施例1制得的偶联助剂1.5份、A10消泡剂0.3份、渗透剂KT 0.2份、TT935增稠剂0.2份、硅酸钾溶液(质量分数为20％)15份；
陶瓷中空颗粒包括80μm和100μm两种粒径，且80μm陶瓷中空颗粒和100μm陶瓷中空颗粒的质量比为2:3；
上述涂料的制备方法为：
按照固液比1g:10mL将海泡石纤维、硅酸铝纤维、云母粉、废陶瓷粉、陶瓷中空颗粒与乙醇水溶液(体积分数50％)混合后，搅拌混合均匀，加入偶联助剂，升高温度至75℃继续搅拌处理，蒸除溶剂(乙醇水溶液)，得到预处理料；
将预处理料与苯丙乳液和水搅拌20min混合均匀后，再加入其余助剂，继续搅拌15min，获得保温隔声涂料。
实施例4
一种保温隔声涂料，包括如下重量份的原料：苯丙乳液18份、水12.5份、丙二醇0.9份、海泡石纤维7.5份、硅酸铝纤维9份、云母粉6.5份、废陶瓷粉(600目)7份、陶瓷中空颗粒13.5份、实施例2制得的偶联助剂1.8份、A10消泡剂0.35份、渗透剂KT 0.25份、TT935增稠剂0.25份、硅酸钾溶液(质量分数为20％)16.5份；
陶瓷中空颗粒包括80μm和100μm两种粒径，且80μm陶瓷中空颗粒和100μm陶瓷中空颗粒的质量比为2:3；
上述涂料的制备方法为：
按照固液比1g:10mL将海泡石纤维、硅酸铝纤维、云母粉、废陶瓷粉、陶瓷中空颗粒与乙醇水溶液(体积分数50％)混合后，搅拌混合均匀，加入偶联助剂，升高温度至78℃继续搅拌处理，蒸除溶剂(乙醇水溶液)，得到预处理料；
将预处理料与苯丙乳液和水搅拌23min混合均匀后，再加入其余助剂，继续搅拌18min，获得保温隔声涂料。
实施例5
一种保温隔声涂料，包括如下重量份的原料：苯丙乳液20份、水15份、丙二醇1份、海泡石纤维8份、硅酸铝纤维10份、云母粉7份、废陶瓷粉(600目)8份、陶瓷中空颗粒15份、实施例1制得的偶联助剂2份、A10消泡剂0.4份、渗透剂KT 0.3份、TT935增稠剂0.3份、硅酸钾溶液(质量分数为20％)18份；
陶瓷中空颗粒包括80μm和100μm两种粒径，且80μm陶瓷中空颗粒和100μm陶瓷中空颗粒的质量比为2:3；
上述涂料的制备方法为：
按照固液比1g:10mL将海泡石纤维、硅酸铝纤维、云母粉、废陶瓷粉、陶瓷中空颗粒与乙醇水溶液(体积分数50％)混合后，搅拌混合均匀，加入偶联助剂，升高温度至80℃继续搅拌处理，蒸除溶剂(乙醇水溶液)，得到预处理料；
将预处理料与苯丙乳液和水搅拌25min混合均匀后，再加入其余助剂，继续搅拌20min，获得保温隔声涂料。
对比例
将实施例3中的偶联助剂原料去掉，其余原料及制备过程不变。
对实施例3-5和对比例得到的涂料，进行如下性能测试：
隔声量测试：将涂料涂覆在直径为30mm的圆柱表面，根据要求放置于驻波管筒内，测试频率为500Hz、1000Hz、2000Hz和5000Hz，确定个点声压及传递函数，根据法相透射系数计算隔声量；
保温性测试：按照HFM436/3/1E测试涂层的导热系数；
阻燃性能测试：按照ASTM E84测试涂层的防火等级；
测得的结果如下表所示：
| 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 对比例 | |
| 隔声量/dB，500Hz | 31.9 | 32.2 | 32.0 | 30.5 |
| 隔声量/dB，1000Hz | 34.2 | 34.5 | 34.4 | 32.6 |
| 隔声量/dB，2000Hz | 37.8 | 37.9 | 37.8 | 34.9 |
| 隔声量/dB，5000Hz | 41.6 | 41.7 | 41.7 | 37.5 |
| 导热系数/W·m<sup>-1</sup>·K<sup>-1</sup> | 0.0581 | 0.0566 | 0.0572 | 0.0662 |
| 防火等级 | A | A | A | B |
由上表数据可知，本发明获得的涂料具备良好的隔音性能以及保温隔热性能；通过对比例的数据可知，偶联助剂的加入，能够促进涂料成分的均匀性，提高无机料与成膜基质的相互作用，从而使无机料更好的发挥作用，提升隔热以及隔音性能，且能引入阻燃成分，提高涂料的阻燃效果。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种保温隔声涂料，其特征在于，包括如下重量份的原料：苯丙乳液16-20份、水10-15份、防冻剂0.8-1份、海泡石纤维7-8份、硅酸铝纤维8-10份、云母粉6-7份、废陶瓷粉6-8份、陶瓷中空颗粒12-15份、偶联助剂1.5-2份、消泡剂0.3-0.4份、润湿剂0.2-0.3份、增稠剂0.2-0.3份、粘结剂15-18份；
其中，所述偶联助剂通过如下步骤制备：
S1、在装有搅拌装置和冷凝回流装置的三口烧瓶中加入5-己烯-1-胺和DMF，搅拌溶解均匀后，30℃下采用恒压滴液漏斗缓慢滴加戊二醛的DMF溶解液，滴加完毕后保温反应3h，反应结束后，减压蒸馏除去大部分溶剂，再往反应产物里加入热的去离子水，静置分层后，取有机层，旋蒸除去溶剂，最后将所得产物于60℃真空烘箱中干燥2h，得到中间体1；
S2、将中间体1、DCC与DMF加入装有搅拌装置和回流冷凝装置的三口烧瓶中，搅拌溶解均匀后，升温至30℃，并在此温度下往体系内缓慢滴入3-氨丙基三乙氧基硅烷，滴加完毕后，保温反应3h，反应结束后，减压蒸馏除去溶剂，加入乙醚，析出沉淀后过滤，取滤液，旋蒸除去乙醚，产物于60℃真空烘箱中干燥3h，得到中间体2；
S3、在装有搅拌装置和冷凝回流装置的三口烧瓶中加入中间体2、DOPO和1,4-二氧六环，加热升温至90℃，并在此温度下搅拌反应6h，反应结束后待产物降至室温，过滤，滤饼用1,4-二氧六环洗涤3-4次，最后将产物放入80℃真空烘箱干燥12h，得到偶联助剂。
2.根据权利要求1所述的一种保温隔声涂料，其特征在于，步骤S1中戊二醛的DMF溶解液的浓度为2.5mol/L，热的去离子水温度为60-70℃。
3.根据权利要求1所述的一种保温隔声涂料，其特征在于，步骤S1中5-己烯-1-胺、DMF和戊二醛的DMF溶解液的用量比为0.1mol:80mL:45mL。
4.根据权利要求1所述的一种保温隔声涂料，其特征在于，步骤S2中中间体1、DCC、DMF、3-氨丙基三乙氧基硅烷的用量比为18.1g:20.7g:200mL:22.1g。
5.根据权利要求1所述的一种保温隔声涂料，其特征在于，步骤S3中中间体2、DOPO、1,4-二氧六环的用量之比为38.5g:45.5g:282.5g。
6.根据权利要求1所述的一种保温隔声涂料，其特征在于，所述废陶瓷粉的粒径为600目。
7.根据权利要求1所述的一种保温隔声涂料，其特征在于，所述陶瓷中空颗粒包括80μm和100μm两种粒径，且80μm陶瓷中空颗粒和100μm陶瓷中空颗粒的质量比为2:3。
8.根据权利要求1所述的一种保温隔声涂料，其特征在于，所述防冻剂为丙二醇。
9.根据权利要求1所述的一种保温隔声涂料，其特征在于，所述粘结剂为硅酸钾溶液，质量分数为20％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211246812.5A CN115418142A (zh) | 2022-10-12 | 2022-10-12 | 一种保温隔声涂料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211246812.5A CN115418142A (zh) | 2022-10-12 | 2022-10-12 | 一种保温隔声涂料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115418142A true CN115418142A (zh) | 2022-12-02 |
Family
ID=84205490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211246812.5A Pending CN115418142A (zh) | 2022-10-12 | 2022-10-12 | 一种保温隔声涂料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115418142A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116004058A (zh) * | 2023-02-01 | 2023-04-25 | 郑州圣莱特空心微珠新材料有限公司 | 一种水性涂料及其制备方法 |
| CN116535910A (zh) * | 2023-05-29 | 2023-08-04 | 安徽佐研化学科技有限公司 | 一种隔热保温隔声涂料及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105859993A (zh) * | 2016-03-26 | 2016-08-17 | 赵紫州 | 一种环氧树脂用柔性磷氮阻燃剂及其制备方法与应用 |
| CN111793402A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-10-20 | 泉州弘泰智能科技有限公司 | 一种内墙保温涂料及其制备方法 |
| CN111849270A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-10-30 | 陕西科技大学 | 一种氮磷硅协同煤炭阻燃抑尘剂及其制备方法 |
-
2022
- 2022-10-12 CN CN202211246812.5A patent/CN115418142A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105859993A (zh) * | 2016-03-26 | 2016-08-17 | 赵紫州 | 一种环氧树脂用柔性磷氮阻燃剂及其制备方法与应用 |
| CN111849270A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-10-30 | 陕西科技大学 | 一种氮磷硅协同煤炭阻燃抑尘剂及其制备方法 |
| CN111793402A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-10-20 | 泉州弘泰智能科技有限公司 | 一种内墙保温涂料及其制备方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116004058A (zh) * | 2023-02-01 | 2023-04-25 | 郑州圣莱特空心微珠新材料有限公司 | 一种水性涂料及其制备方法 |
| CN116004058B (zh) * | 2023-02-01 | 2023-12-12 | 郑州圣莱特空心微珠新材料有限公司 | 一种水性涂料及其制备方法 |
| CN116535910A (zh) * | 2023-05-29 | 2023-08-04 | 安徽佐研化学科技有限公司 | 一种隔热保温隔声涂料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN115418142A (zh) | 一种保温隔声涂料 | |
| CN109439083B (zh) | 一种超薄膨胀型钢结构水性防火涂料及其制备方法 | |
| CN101255299B (zh) | 一种环保耐热丙烯酸树脂绝缘涂料 | |
| CN102604536A (zh) | 一种耐高温、耐腐蚀的氧化铝/有机硅/二氧化硅杂化涂层的制备方法 | |
| CN1749214A (zh) | 一种气凝胶绝热复合材料及其制备方法 | |
| CN109517470B (zh) | 一种水性超薄防火涂料及其制备方法 | |
| CN110747652A (zh) | 二氧化硅微球/玻璃纤维布复合隔热保温膜材料的制备方法 | |
| CN110156431A (zh) | 一种气凝胶改性棉纤维真空绝热板芯材及其制备方法 | |
| CN114836129B (zh) | 一种环保型隔热保温涂料及其制备方法 | |
| CN115093725A (zh) | 一种耐1800℃磷酸盐隔热防火涂料及其制备方法 | |
| CN112680047A (zh) | 一种汽车用可烘烤厚浆型水性阻尼涂料及其制备方法 | |
| CN115521130A (zh) | 一种环保型飞灰保温材料及其制备方法 | |
| CN103122214B (zh) | 一种耐高温、耐腐蚀含氟有机硅/SiO2纳米杂化涂层的制备方法 | |
| CN114014631A (zh) | 一种闭孔珍珠岩复合保温材料及其制备方法 | |
| CN103061136B (zh) | 一种用于光缆阻水的玻璃纤维纱 | |
| CN113831772B (zh) | 一种纳米耐燃混凝土保护涂料及其制备方法 | |
| CN102040791B (zh) | 一种有机聚合物/二氧化硅复合吸声隔热材料的制备方法 | |
| KR101980829B1 (ko) | 단열재 형성용 조성물 및 단열재 시공 방법 | |
| CN111040623A (zh) | 一种特种功能性隔热降温涂料及其制备方法 | |
| CN115449283A (zh) | 一种隔声涂料 | |
| CN112011267B (zh) | 一种保温隔热涂料及其制备方法 | |
| CN112063213A (zh) | 一种具有阻燃功能的水性阻尼涂料 | |
| CN111393077A (zh) | 一种反射隔热真石漆及其制备方法 | |
| CN115197595A (zh) | 一种墙体保温隔热涂料及其制备方法 | |
| CN110903686A (zh) | 一种隔热保温涂料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20221202 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |