CN115466550B - 一种隔音质感涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于功能涂料技术领域，具体公开了一种隔音质感涂料及其制备方法。该隔音质感涂料，包括基础漆和隔音填料，其中：基础漆的制备原料包括硅丙乳液；隔音填料包括改性三元乙丙橡胶、海泡石和蛭石；改性三元乙丙橡胶的改性原料包括甲基丙烯酸锌、甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯和三烯丙基氰尿酸脂。改性后的三元乙丙橡胶不仅可提高三元乙丙橡胶的力学性能，更能提高隔音填料与基础漆的相容性和对基材的附着力，从而实现优异隔音效果的同时，有效提高隔音质感涂料对基材的附着力，减少施工后涂料的脱落与开裂。隔音质感涂料与基材的标准粘结强度为0.82‑1.2MPa，初期干燥3h无裂纹；计权撞击声压级改善量ΔLw为26‑28dB。

Description

一种隔音质感涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于功能涂料技术领域，具体涉及一种隔音质感涂料及其制备方法。

背景技术

质感涂料又称外墙艺术涂料，因其具有丰富的色彩和多变的造型受到广大消费者的喜爱。随着人们生活水平的提高，对外墙涂料的要求不仅局限于其外在的色彩造型，也希望外墙涂料能具有一定的功能性如保温，隔热等；尤其是那些居住在机场边，铁路旁，高架桥附近的居民，他们对于外墙涂料的需求更多的倾向于能够有隔音的效果；而市面上大部分质感涂料也只是对墙面起到装饰的作用，隔音效果有限，且隔音材料的加入易引起涂料的附着力下降，施工后易脱落的问题。

目前，质感涂料的隔音功效，一般通过在基础涂料中添加一定量的多孔材料，如中空玻璃微珠、多孔陶瓷材料等，但这些材料大多存在与基础漆的相容性不佳，制备或施工过程中，在外力的作用下，多孔结构易被破坏，隔音效果不够理想；同时，还将降低涂料对基材的附着力，增加涂料后期脱落的风险，厚涂时则易开裂。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种隔音质感涂料及其制备方法，所述隔音质感涂料不仅具有良好的隔音效果，且对水泥基材或金属基材均具有良好的附着力，施工后涂料也不易脱落与开裂。

为克服上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种隔音质感涂料。

具体地，一种隔音质感涂料，包括基础漆和隔音填料，所述基础漆的制备原料包括硅丙乳液；所述隔音填料包括改性三元乙丙橡胶、海泡石和蛭石；所述改性三元乙丙橡胶的改性原料包括甲基丙烯酸锌、甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯和三烯丙基氰尿酸脂。

本发明的基础漆以硅丙乳液为主要原料，因其为具有互穿的网络结构的核壳乳液，并具有多层结构，因此对声波具有较好的阻尼作用，隔音效果佳。同时，在基础漆中添加由改性三元乙丙橡胶、海泡石和蛭石组成的隔音填料，其中：蛭石为层状硅酸盐，层片间具有细小的空气间隔层，当声波射入时，层间空气发生振动，使部分音能转变成热能，这种无数层间能量转换，形成蛭石的吸音、隔音性能。海泡石为多纤维状晶体粉末，具有较大的比表面积，吸音效果佳。三元乙丙橡胶由于具有弹性和气孔，因此可以吸收和反弹部分声音，使声音传播减弱，从而达到隔音效果；但三元乙丙橡胶、海泡石和蛭石与基础漆的相容性均不佳，难以与基础漆形成良好的结合力，导致施工后存在脱落的风险。本发明以甲基丙烯酸锌、甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯和三烯丙基氰尿酸脂为改性原料，改性原料与三元乙丙橡胶大分子链发生接枝反应，形成网状结构，改性后的三元乙丙橡胶不仅可提高三元乙丙橡胶的力学性能，更能提高隔音填料与基础漆的相容性和对基材的附着力，从而实现优异隔音效果的同时，有效提高隔音质感涂料对基材的附着力，减少施工后涂料的脱落与开裂。

作为上述方案的进一步改进，所述改性三元乙丙橡胶的原料组分，按重量份计包括：三元乙丙橡胶80-90份，甲基丙烯酸锌1-5份，甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯1-5份，三烯丙基氰尿酸脂5-10份。

具体地，通过添加一定量的甲基丙烯酸锌、甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯、三烯丙基氰尿酸脂对三元乙丙橡胶进行改进，改性原料与三元乙丙橡胶大分子链发生接枝反应，形成网状结构并包裹于三元乙丙橡胶表面，有利于提高三元乙丙橡胶的力学性能，同时提升三元乙丙橡胶对基材的附着力。

作为上述方案的进一步改进，所述隔音填料按重量份计包括：改性三元乙丙橡胶40-50份，海泡石10-20份，蛭石5-10份。

作为上述方案的进一步改进，所述改性三元乙丙橡胶的粒径为1-4mm。

作为上述方案的进一步改进，所述海泡石为粒径为325目的α-海泡石，呈大束的纤维状晶体，纤维长度为1-10mm，具有良好的吸音效果。

作为上述方案的进一步改进，所述蛭石的细度为40-60目，不仅具有良好的吸音效果，且在涂料中易分散。

作为上述方案的进一步改进，所述基础漆和所述隔音填料的质量比为(3-5)：(5-7)。

优选的，所述基础漆和所述隔音填料的质量比为(4-5)：(5-6)。

作为上述方案的进一步改进，所述基础漆的制备原料还包括木质纤维素，所述木质纤维素的长度为500-700μm，木质纤维具有良好的抗开裂效果。

优选的，所述木质纤维素选自ARBOCEL PWC500或ARBOCEL BC1000。

作为上述方案的进一步改进，所述基础漆的制备原料还包括蒸馏水、改性纤维素醚、防沉淀粉、pH调节剂、分散剂、润湿剂、杀菌剂、消泡剂、防冻剂、成膜助剂、钛白粉、重钙粉、碱溶胀增稠剂、聚氨酯增稠剂中的至少一种。

优选的，所述基础漆的制备原料，按重量份计包括：

优选的，所述硅丙乳液选自昂高的7155或巴德富的2808。

优选的，所述改性纤维素醚为具有缔合性质的羟乙基纤维素醚，可选自EHM500、481FQ或351FQ。

优选的，所述防沉淀粉为纤维素醚改性膨润土或者黄原胶。

优选的，所述碱溶胀增稠剂缔合型碱溶涨增稠剂，能够有效改善低剪切粘度的增稠剂，可选自罗门哈斯的TT935、TT615或DR50。

优选的，所述聚氨酯增稠剂为聚氨酯类非离子型缔合式增稠，具有改善高剪切粘度的增稠剂，可选自罗门哈斯的RM-8W。

优选的，所述pH值调节剂可选自AMP95pH值调节剂。

优选的，所述分散剂可选自731A分散剂。

优选的，所述润湿剂可选自LCN070润湿剂。

优选的，所述杀菌剂可选自MBS5050杀菌剂。

优选的，所述消泡剂可选自2410消泡剂。

优选的，所述防冻剂可选自乙二醇。

优选的，所述成膜助剂可选自醇脂12。

优选的，所述水为蒸馏水。

本发明的第二方面提供了一种隔音质感涂料的制备方法。

具体地，一种隔音质感涂料的制备方法，所述制备方法用于制备本发明所述的隔音质感涂料，包括以下步骤：将隔音填料加入基础漆中，混合后，制得所述隔音质感涂料。

作为上述方案的进一步改进，所述改性三元乙丙橡胶的制备工艺，包括以下步骤：将三元乙丙橡胶加热至160-180℃至熔融状态，然后加入甲基丙烯酸锌、甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯和三烯丙基氰尿酸脂，混合后，得所述改性三元乙丙橡胶。

本发明的第三方面提供了一种隔音质感涂层。

具体地，一种隔音质感涂层，所述隔音质感涂层由本发明所述的隔音质感涂料自然成膜而成。

本发明的第四个方面是，提供了一种隔音质感涂料的应用。

具体地，本发明的隔音质感涂料在水泥基材或金属基材表面的应用。

优选的，对涂层的应用有颜色要求时，可根据实际需要在所述隔音质感涂料中加入颜料进行调色，本领域普通的颜料不会对涂层的附着力产生不良影响。

优选的，所述隔音质感涂料的应用方法为：将所述隔音质感涂料喷涂或者滚涂到基材表面，自然成膜，涂层厚度达1cm时亦不易开裂。

本发明的上述技术方案相对于现有技术，至少具有如下技术效果或优点：

(1)本发明的隔音质感涂料包括基础漆和隔音填料，其中：基础漆以具有较好阻尼作用，隔音效果佳的硅丙乳液为主要原料；隔音填料包括改性三元乙丙橡胶、海泡石和蛭石，通过对三元乙丙橡胶采用甲基丙烯酸锌、甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯和三烯丙基氰尿酸脂进行改进，改性后的三元乙丙橡胶不仅可提高三元乙丙橡胶的力学性能，更能提高隔音填料与基础漆的相容性和对基材的附着力，从而实现优异隔音效果的同时，有效提高隔音质感涂料对基材的附着力，减少施工后涂料的脱落与开裂。

(2)与现有隔音涂料相比，本发明的隔音质感涂料的应用范围更广，不仅可以在水泥基材表面施工，也可在金属材料表面施工，与基材的标准粘结强度为0.82-1.2MPa，冻融循环5次后的粘结强度为0.55-0.7MPa；涂层厚度为1cm时，初期干燥3h无裂纹；计权撞击声压级改善量ΔLw为26-28dB，隔音效果改善明显。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行具体描述，以便于所属技术领域的人员对本发明的理解。有必要在此特别指出的是，实施例只是用于对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，所属领域技术熟练人员，根据上述发明内容对本发明作出的非本质性的改进和调整，应仍属于本发明的保护范围。同时下述所提及的原料未详细说明的，均为市售产品；未详细提及的工艺步骤或制备方法为均为本领域技术人员所知晓的工艺步骤或制备方法。

实施例1

一种隔音质感涂料，由基础漆和隔音填料以质量比4：6混合制备而成。

其中：基础漆的制备原料，按重量份计包括：

隔音填料按重量份计包括：

改性三元乙丙橡胶 45份；

海泡石 15份；

蛭石 10份。

一种隔音质感涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)改性三元乙丙橡胶的制备：将88质量份的三元乙丙橡胶颗粒清洗干净后烘干后置于热熔机中，加热到170℃至熔融状态，依次加入2质量份甲基丙烯酸锌、2质量份的甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯和8质量份的三烯丙基氰尿酸脂，混合均匀后，得改性三元乙丙橡胶；

(2)将基础漆的的各原料混合后，加入改性三元乙丙橡胶、海泡石和蛭石，在850rpm/min的转速下分散均匀，得本实施例的隔音质感涂料。

实施例2

一种隔音质感涂料，由基础漆和隔音填料以质量比5：5混合制备而成。

其中：基础漆的制备原料，按重量份计包括：

隔音填料按重量份计包括：

改性三元乙丙橡胶 50份；

海泡石 15份；

蛭石 5份。

一种隔音质感涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)改性三元乙丙橡胶的制备：将85质量份的三元乙丙橡胶颗粒清洗干净后烘干后置于热熔机中，加热到170℃至熔融状态，依次加入4质量份甲基丙烯酸锌、4质量份的甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯和7质量份的三烯丙基氰尿酸脂，混合均匀后，得改性三元乙丙橡胶；

(2)将基础漆的的各原料混合后，加入改性三元乙丙橡胶、海泡石和蛭石，在850rpm/min的转速下分散均匀，得本实施例的隔音质感涂料。

实施例3

一种隔音质感涂料，由基础漆和隔音填料以质量比3：7混合制备而成。

其中：基础漆的制备原料，按重量份计包括：

隔音填料按重量份计包括：

改性三元乙丙橡胶 48份；

海泡石 18份；

蛭石 7份。

一种隔音质感涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)改性三元乙丙橡胶的制备：将90质量份的三元乙丙橡胶颗粒清洗干净后烘干后置于热熔机中，加热到170℃至熔融状态，依次加入2质量份甲基丙烯酸锌、2质量份的甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯和6质量份的三烯丙基氰尿酸脂，混合均匀后，得改性三元乙丙橡胶；

(2)将基础漆的的各原料混合后，加入改性三元乙丙橡胶、海泡石和蛭石，在850rpm/min的转速下分散均匀，得本实施例的隔音质感涂料。

实施例4

实施例4与实施1的区别在于，实施例4的隔音质感涂料的制备原料中采用其他型号的硅丙乳液4765替代实施例1中的硅丙乳液7155，其他原料的组成及添加量、隔音质感涂料的制备方法均与实施例1相同。

对比例5

实施例5与实施1的区别在于，实施例5的隔音质感涂料的制备原料中未添加B1000木质纤维素，其他原料的组成及添加量、隔音质感涂料的制备方法均与实施例1相同。

对比例1

对比例1与实施1的区别在于，对比例1的隔音质感涂料的制备原料中采用未改性的三元乙丙橡胶。

一种隔音质感涂料的制备方法，包括以下步骤：

将基础漆的的各原料混合后，加入三元乙丙橡胶、海泡石和蛭石，在850rpm/min的转速下分散均匀，得本对比例的隔音质感涂料。

对比例2

对比例2与实施1的区别在于，对比例2的隔音质感涂料的制备原料中未添加改性三元乙丙橡胶，其他原料的组成及添加量、隔音质感涂料的制备方法均与实施例1相同。

一种隔音质感涂料的制备方法，包括以下步骤：

将基础漆的的各原料混合后，加入海泡石和蛭石，在850rpm/min的转速下分散均匀，得本对比例的隔音质感涂料。

性能测试

将实施例1-5及对比例1-2制得的隔音质感涂料样品，在计权规范化撞击声压级为Ln，w＝78dB的钢筋混凝土楼板上两遍批刮，厚度为1cm，面层无装饰层，干燥后得隔音质感涂层。根据GB/T 50121-2005《建筑隔声评价标准》、GB/T 19889.8-2006/ISO 140-8-1997《声学建筑和建筑构件隔声测量第8部分：重质标准楼板覆面层撞击声改善的实验室测量》检测隔音涂料的隔音性能。按照JG/T 24-2018的测试方法对涂层漆膜进行性能测试，测试结果如表1所示。

表1：各实施例1-5及对比例1-2的涂层性能测试结果对比表

由表1可知，实施例1-4的涂层，其隔音效果均较佳，计权撞击声压级改善量ΔLw达26-30dB，而实施例5和对比例1-2由于未添加B1000木质纤维素、未添加改性三元乙丙橡胶或未对三元乙丙橡胶进行改性，隔音效果明显下降，计权撞击声压级改善量ΔLw仅为1-4dB。同时，实施1-2的涂料与基材的粘结强度可达0.82-1.2MPa，冻融循环5次后粘结度仍保持0.55-0.7MPa，实施例3由于涂料中基础漆的含量较低，粘结强度不及实施例1-2。实施例4-5和对比例1-2相对于实施例1，分别由于采用不同的硅丙乳液，未添加B1000木质纤维素、未添加改性三元乙丙橡胶和未对三元乙丙橡胶进行改性，其粘结强度均较实施例1有所下降。

对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下还可以做出若干简单推演或替换，而不必经过创造性的劳动。因此，本领域技术人员根据本发明的揭示，对本发明做出的简单改进都应该在本发明的保护范围之内。上述实施例为本发明的优选实施例，凡与本发明类似的工艺及所作的等效变化，均应属于本发明的保护范畴。

Claims (6)

1.一种隔音质感涂料，其特征在于，包括基础漆和隔音填料，所述基础漆的制备原料包括硅丙乳液；所述隔音填料包括改性三元乙丙橡胶、海泡石和蛭石；所述改性三元乙丙橡胶的改性原料包括甲基丙烯酸锌、甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯和三烯丙基氰尿酸脂；

所述改性三元乙丙橡胶的原料组分，按重量份计包括：三元乙丙橡胶80-90份，甲基丙烯酸锌1-5份，甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯1-5份，三烯丙基氰尿酸脂5-10份；

所述隔音填料按重量份计包括：改性三元乙丙橡胶40-50份，海泡石10-20份，蛭石5-10份；

所述基础漆和所述隔音填料的质量比为(3-5)：(5-7)；

所述改性三元乙丙橡胶的制备工艺，包括以下步骤：将三元乙丙橡胶加热到160-180℃至熔融状态，然后加入甲基丙烯酸锌、甲基丙烯酸酯基烷氧基磷酸酯和三烯丙基氰尿酸脂，混合后，得所述改性三元乙丙橡胶。

2.根据权利要求1所述的隔音质感涂料，所述基础漆的制备原料还包括木质纤维素，所述木质纤维素的长度为500-700μm。

3.根据权利要求2所述的隔音质感涂料，其特征在于，所述基础漆的制备原料还包括水、改性纤维素醚、防沉淀粉、pH调节剂、分散剂、润湿剂、杀菌剂、消泡剂、防冻剂、成膜助剂、钛白粉、重钙粉、碱溶胀增稠剂、聚氨酯增稠剂中的至少一种；

所述基础漆的制备原料，按重量份计包括：

4.一种隔音质感涂料的制备方法，其特征在于，所述制备方法用于制备权利要求1至3任意一项所述的隔音质感涂料，包括以下步骤：将隔音填料加入基础漆中，混合后，制得所述隔音质感涂料。

5.一种隔音质感涂层，其特征在于，所述隔音质感涂层由权利要求1至3任意一项所述的隔音质感涂料自然成膜而成。

6.权利要求1至3任意一项所述的隔音质感涂料在水泥基材或金属基材表面的应用。