CN116731609A - 一种硅橡胶吸声涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅橡胶吸声涂料及其制备方法，涉及涂料技术领域。本发明涂料包括如下重量份的原料：30‑70份α,ω‑二羟基聚硅氧烷、10‑30份乙烯基聚二甲基硅氧烷、5‑10份聚甲基氢硅氧烷、5‑50份溶剂、0.1‑0.5份分散润湿剂、0.1‑0.5份消泡剂、1‑5份触变剂、5‑100份填料、0.1‑0.5份催化剂。本发明制备的硅橡胶吸声涂料不仅粘接强度高、拉伸强度强、耐化学性强、耐温高、耐候性好、耐沾污性好，而且有着优异的吸声降噪性能，保证了岩棉的憎水性，改善了岩棉的吸水量，增加了岩棉的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种硅橡胶吸声涂料及其制备方法。
背景技术
目前，解决交通噪声问题最常用的方法就是在道路两旁设立声屏障，声屏障是一种设立在噪声源及接收点之间用于阻断噪声传播的屏障，可以有效的降低交通噪声对于居民生活的影响，传统的金属声屏障内部吸声材料为岩棉、玻璃棉等纤维类材料。
目前纤维类吸声材料大多数为玄武岩材料经高温熔融后，采用压缩空气加工不规则地纤维状填料，加入专用胶水后，转移到专用的模具内固化成型而成。此类纤维类吸声材料的与纤维方向垂直的厚度方向抗压强度低且性能偏析严重。纤维类材料不仅会环境产生污染，而且回收利用较为困难，在使用一段时间后，会出现坍塌现象，导致吸声性能降低或失效的问题。在岩棉表面包裹一层无碱憎水玻璃纤维布或聚丙烯憎水无纺布，不仅费时费力，而且在本质上改变不了岩棉的老化坍塌。
涂料因为色彩丰富，装饰性能好，生产施工简便，且具有—定的保护作用，因此开发出一种吸声涂料涂敷在岩棉表面，既能提高岩棉吸声降噪性能，又能防止岩棉老化坍塌，增加岩棉的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硅橡胶吸声涂料及其制备方法，解决以下技术问题：
现有的纤维类吸声材料在制备过程中添加不规则的纤维状填料提升吸声性能，但制备过程中纤维方向垂直的厚度方向抗压强度低且偏析严重。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种硅橡胶吸声涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将填料在恒温干燥箱中烘干；
(2)将α,ω-二羟基聚硅氧烷、乙烯基聚二甲基硅氧烷加入分散釜中，搅拌条件下，依次加入溶剂、分散润湿剂、消泡剂、触变剂、填料、聚甲基氢硅氧烷，搅拌均匀，最后加入有机锡催化剂，搅拌均匀，得到硅橡胶吸声涂料。
作为本发明的进一步方案：所述涂料包括如下重量份的原料：30-70份α,ω-二羟基聚硅氧烷、10-30份乙烯基聚二甲基硅氧烷、5-10份聚甲基氢硅氧烷、5-50份溶剂、0.1-0.5份分散润湿剂、0.1-0.5份消泡剂、1-5份触变剂、5-100份填料、0.1-0.5份催化剂。
作为本发明的进一步方案：所述α,ω-二羟基聚硅氧烷粘度为1000-10000mPa˙s。
作为本发明的进一步方案：所述乙烯基聚二甲基硅氧烷为端乙烯基聚二甲基硅氧烷，粘度为10000-100000mPa˙s。
作为本发明的进一步方案：所述聚甲基氢硅氧烷的氢含量为0.01-1.8wt％。
作为本发明的进一步方案：所述触变剂为有机膨润土、聚酰胺蜡中的任一种。
作为本发明的进一步方案：所述填料为中空玻璃微珠、纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、石墨粉的任一种或几种以任意比混合得到。
作为本发明的进一步方案：所述催化剂为有机锡类催化剂。
作为本发明的进一步方案：所述溶剂为二甲苯。
作为本发明的进一步方案：所述分散润湿剂为BYK-LP N 23157。
作为本发明的进一步方案：所述消泡剂为BYK 141。
一种硅橡胶吸声涂料，由上述任意一项制备方法制成。
本发明的有益效果：
(1)本发明以中空玻璃微珠、纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、石墨粉作为填料，由于石墨粉微观结构为片层结构，通过填料片层之间、填料与硅橡胶基体之间的粘性内摩擦,将声能转化为热能消耗掉。中空玻璃微珠微观结构为空心气泡性结构，在涂料体系中形成空气层，将材料体积压缩形变转变为剪切形变，增加基体内耗，使声能衰减。
(2)本发明的硅橡胶吸声涂料不仅粘接强度高、拉伸强度强、耐化学性强、耐温高、耐候性好、耐沾污性好，而且有着优异的吸声降噪性能，保证了岩棉的憎水性，降低了岩棉的短期吸水量，增强了岩棉垂直于表面的抗拉强度与压缩强度，增加了岩棉的使用寿命。
具体实施方式
下面将结合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
一种硅橡胶吸声涂料的制备方法：
将填料放入恒温干燥箱中去除水分，将20重量份的粘度1000mPa˙s的α,ω-二羟基聚硅氧烷、10重量份的粘度10000mPa˙s的α,ω-二羟基聚硅氧烷、10重量份的粘度80000mPa˙s的乙烯基聚二甲基硅氧烷加入分散釜中，在250rpm搅拌条件下，依次加入25重量份的二甲苯、0.1重量份的BYK-LP N 23157、0.1重量份的BYK 141、1重量份的有机膨润土、2重量份的钛白粉、15重量份的轻质碳酸钙、20重量份的硫酸钡、5重量份的聚甲基氢硅氧烷，在3000rpm转速下，搅拌均匀，再加入0.1重量份的二月桂酸二丁基锡，即得硅橡胶吸声涂料。
实施例2
一种硅橡胶吸声涂料的制备方法：
将填料放入恒温干燥箱中去除水分，将20重量份的粘度1000mPa˙s的α,ω-二羟基聚硅氧烷、10重量份的粘度10000mPa˙s的α,ω-二羟基聚硅氧烷、10重量份的粘度80000mPa˙s的乙烯基聚二甲基硅氧烷加入分散釜中，在250rpm搅拌条件下，依次加入25重量份的二甲苯、0.1重量份的BYK-LP N 23157、0.1重量份的BYK 141、1重量份的有机膨润土、2重量份的钛白粉、20重量份的空心玻璃微珠、15重量份的轻质碳酸钙、20重量份的硫酸钡、5重量份的聚甲基氢硅氧烷，在3000rpm转速下，搅拌均匀，再加入0.1重量份的二月桂酸二丁基锡，即得硅橡胶吸声涂料。
实施例3
一种硅橡胶吸声涂料的制备方法：
将填料放入恒温干燥箱中去除水分，将30重量份的粘度1000mPa˙s的α,ω-二羟基聚硅氧烷、20重量份的粘度10000mPa˙s的α,ω-二羟基聚硅氧烷、20重量份的粘度80000mPa˙s的乙烯基聚二甲基硅氧烷加入分散釜中，在250rpm搅拌条件下，依次加入35重量份的二甲苯、0.2重量份的BYK-LP N 23157、0.2重量份的BYK 141、2重量份的聚酰胺蜡、2重量份的钛白粉、25重量份的石墨粉、30重量份的轻质碳酸钙、25重量份的硫酸钡、7.5重量份的聚甲基氢硅氧烷，在3000rpm转速下，搅拌均匀，再加入0.2重量份的二月桂酸二丁基锡，即得硅橡胶吸声涂料。
实施例4
一种硅橡胶吸声涂料的制备方法：
将填料放入恒温干燥箱中去除水分，将40重量份的粘度1000mPa˙s的α,ω-二羟基聚硅氧烷、30重量份的粘度10000mPa˙s的α,ω-二羟基聚硅氧烷、30重量份的粘度80000mPa˙s的乙烯基聚二甲基硅氧烷加入分散釜中，在250rpm搅拌条件下，依次加入50重量份的二甲苯、0.5重量份的BYK-LP N 23157、0.2重量份的BYK 141、5重量份的有机膨润土、2重量份的钛白粉、20重量份的空心玻璃微珠、20重量份的石墨粉、40重量份的轻质碳酸钙、10重量份的聚甲基氢硅氧烷，在3000rpm转速下，搅拌均匀，再加入0.5重量份的二月桂酸二丁基锡，即得硅橡胶吸声涂料。
实施例5
一种具备硅橡胶吸声涂料的岩棉板，制备方法包括如下步骤：
将实施例1制备的涂料利用喷涂的方式对岩棉板进行涂覆，使其表面形成一层均匀的吸声涂层，所述涂层厚度为3mm。
实施例6
一种具备硅橡胶吸声涂料的岩棉板，制备方法包括如下步骤：
与实施例5的方法一致，仅将实施例1制备的涂料改为实施例2制备的涂料，所述涂层厚度为3mm。
实施例7
一种具备硅橡胶吸声涂料的岩棉板，制备方法包括如下步骤：
与实施例5的方法一致，仅将实施例1制备的涂料改为实施例3制备的涂料，所述涂层厚度为3mm。
实施例8
一种具备硅橡胶吸声涂料的岩棉板，制备方法包括如下步骤：
与实施例5的方法一致，仅将实施例1制备的涂料改为实施例4制备的涂料，所述涂层厚度为3mm。
对比例1
选取如实施例5中的不具备硅橡胶吸声涂料的岩棉板。
性能检测
①质量吸湿率：根据国标GB/T 5480-2017《矿物棉及其制品试验方法》标准检测，检测结果见表1；
②短期吸水量：根据国标GB/T 30850-2014《建筑用绝热制品部分浸入法测定短期吸水量》标准检测，检测结果见表1；
③体积吸水率：根据国标GB/T 5480-2008《矿物棉及其制品试验方法》标准检测，检测结果见表1；
④憎水率：根据国标GB/T 10299-2011《绝热材料憎水性试验方法》标准检测，检测结果见表1；
⑤燃烧性能：根据国标GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中A1标准检测，检测结果见表1；
⑥垂直表面的抗拉强度：根据国标GB/T 30804-2014《建筑用绝热制品垂直于表面抗拉强度的测定》标准检测，检测结果见表1；
⑦压缩强度：根据国标GB/T 13480-1992《矿物棉制品压缩性能试验方法》标准检测，检测结果见表1；
⑧吸声性能：根据Q/CR 760-2020《铁路插板式金属声屏障I型单元板》标准检测，检测结果见表1。
表1：实施例5-8、对比例1制备的岩棉板性能检测数据
如表1所示，本申请制备的涂料涂覆在岩棉板表面，具有优良的拉伸强度、耐化学性、耐高温，以及优异的吸声降噪性能，保证了岩棉板的憎水性，改善了岩棉板的吸水量，增加了岩棉板的使用寿命。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (9)
1.一种硅橡胶吸声涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将填料在恒温干燥箱中烘干；
(2)将α,ω-二羟基聚硅氧烷、乙烯基聚二甲基硅氧烷加入分散釜中，搅拌条件下，依次加入溶剂、分散润湿剂、消泡剂、触变剂、填料、聚甲基氢硅氧烷，搅拌均匀，最后加入有机锡催化剂，搅拌均匀，得到硅橡胶吸声涂料。
2.根据权利要求1所述的一种硅橡胶吸声涂料的制备方法，其特征在于，所述涂料包括如下重量份的原料：30-70份α,ω-二羟基聚硅氧烷、10-30份乙烯基聚二甲基硅氧烷、5-10份聚甲基氢硅氧烷、5-50份溶剂、0.1-0.5份分散润湿剂、0.1-0.5份消泡剂、1-5份触变剂、5-100份填料、0.1-0.5份催化剂。
3.根据权利要求2所述的一种硅橡胶吸声涂料的制备方法，其特征在于，所述α,ω-二羟基聚硅氧烷粘度为1000-10000mPa˙s。
4.根据权利要求2所述的一种硅橡胶吸声涂料的制备方法，其特征在于，所述乙烯基聚二甲基硅氧烷为端乙烯基聚二甲基硅氧烷，粘度为10000-100000mPa˙s。
5.根据权利要求2所述的一种硅橡胶吸声涂料的制备方法，其特征在于，所述聚甲基氢硅氧烷的氢含量为0.01-1.8wt％。
6.根据权利要求2所述的一种硅橡胶吸声涂料的制备方法，其特征在于，所述触变剂为有机膨润土、聚酰胺蜡中的任一种。
7.根据权利要求2所述的一种硅橡胶吸声涂料的制备方法，其特征在于，所述填料为中空玻璃微珠、纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、石墨粉的任一种或几种以任意比混合得到。
8.根据权利要求2所述的一种硅橡胶吸声涂料的制备方法，其特征在于，所述催化剂为有机锡类催化剂。
9.一种硅橡胶吸声涂料，其特征在于，由权利要求1-8中任意一项所述的制备方法制成。
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