水性阻尼组合物制造技术

本发明专利技术提供一种水性声音和振动阻尼组合物，其包括水性乳液聚合物，所述聚合物的计算酸值为2到100；固体按乳液聚合物固体计，0.1％到50％的某些沸点高于150℃的液体化合物；和PVC含量为25％到85％的固体填料；其中所述水性阻尼组合物的含水量为6重量％到25重量％。还提供了使用所述水性阻尼组合物提供涂布衬底的方法和如此涂布的衬底。

Waterborne Damping Composition

The invention provides a water-borne sound and vibration damping composition, which comprises an aqueous emulsion polymer. The calculated acid value of the polymer is 2 to 100; the solid is a liquid compound with a boiling point of 0.1% to 50% higher than that of 150 degrees, and a solid filler with PVC content of 25% to 85%; and the water content of the waterborne damping composition is 6 wt.% to 25 weight. %. A method for providing a coating substrate using the water-based damping composition and a substrate so coated are also provided.

【技术实现步骤摘要】
水性阻尼组合物本专利技术涉及一种水性阻尼组合物。本专利技术特别涉及一种水性液体声音阻尼组合物，一种向衬底提供声音和振动阻尼的方法以及一种用所述方法形成的涂布衬底。更具体地说，本专利技术涉及一种水性阻尼组合物，它包括：水性乳液聚合物，所述聚合物的计算酸值为2到100；固体按乳液聚合物固体计，0.1％到50％的沸点高于150℃的液体化合物，其选自由酸基反应性液体化合物和非酸基反应性液体化合物或其混合物组成的群组；和固体填料；其中水性阻尼组合物的PVC为25％到85％；并且其中水性阻尼组合物的含水量为6重量％到25重量％。本专利技术用于提供水性阻尼组合物，即水性液体声音和振动阻尼组合物，将阻尼组合物涂覆到衬底上的方法和如此形成的涂布衬底，相对于非本专利技术的乳液聚合物类涂层，干燥涂层优选具有显着改善的防水性、良好的外观特性和良好的阻尼特征。美国专利申请案第2016/0168411A1号和第2016/0168413A1号公开非水性涂层组合物，其测量固体含量大于95％，包括用于声音和振动阻尼和防水性的聚合物组分和反应性稀释剂。然而，仍然需要水性液体声音和振动阻尼组合物。已提供一种包括水性乳液聚合物的水性阻尼组合物，其相对于常规水性涂层在干燥/固化时具有改善的防水性。水性阻尼组合物还提供最小的环境和安全问题。此外，相对于非水性涂层，水性涂层的给定厚度更轻，这有利于需要轻质材料的汽车应用；这是由于这样的事实：这类应用的优选烘焙工艺引起涂层的膨胀和声音阻尼的已知厚度依赖性。本专利技术人面临的问题是提供一种水性液体声音阻尼组合物，其作为干燥/固化涂层具有理想水平的声音阻尼效能、外观和防水性。在本专利技术的第一方面，提供一种水性阻尼组合物，其包含：水性乳液聚合物，所述聚合物的计算酸值为2到100；固体按乳液聚合物固体计，0.1％到50％的沸点高于150℃的液体化合物，其选自由酸基反应性液体化合物和非酸基反应性液体化合物组成的群组；和固体填料；其中所述水性阻尼组合物的PVC为25％到85％；并且其中所述水性阻尼组合物的含水量为6重量％到25重量％。在本专利技术的第二方面，提供一种提供涂布衬底的方法，其包含(a)形成水性阻尼组合物，所述组合物包含：水性乳液聚合物，所述聚合物的计算酸值为2到100；固体按乳液聚合物固体计，0.1％到50％的沸点高于150℃的液体化合物，其选自由酸基反应性液体化合物和非酸基反应性液体化合物组成的群组；和固体填料；其中所述水性阻尼组合物的PVC为25％到85％；并且其中所述水性阻尼组合物的含水量为6重量％到25重量％；(b)将所述水性阻尼组合物涂覆到衬底上；以及(c)在25℃到250℃的温度下干燥所述被涂覆的水性阻尼组合物。在本专利技术的第三方面中，提供由本专利技术的第二方面的方法形成的涂覆衬底。本专利技术的水性阻尼组合物包括水性乳液聚合物，所述聚合物的计算酸值为2到100，或者2到65。本文的“水性”是指水性阻尼组合物和水性乳液聚合物各自具有由70重量％到100重量％的水构成的单一连续相。所述相中任选的其它成分通常可与水混溶。“乳液聚合物”是指在水性乳液聚合过程中通过烯系不饱和单体的自由基加成聚合制备的聚合物。乳液聚合物的计算酸值为2到100，或者2到65。本文的“酸值”是通过测定干燥乳液聚合物固体中每克酸的毫当量数并且乘以氢氧化钾的分子量来计算的。乳液聚合物的酸值通过一种或多种选自包括以下的群组的含酸基单体的共聚来提供：羧酸单体、含硫酸基单体、含磷酸基单体、其各基团的盐和任何前述单体的混合物。典型的羧酸单体包括例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、富马酸、马来酸、衣康酸单甲酯、富马酸单甲酯、富马酸单丁酯和马来酸酐。典型的含硫单体包括例如2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺乙酯和乙烯基磺酸和苯乙烯磺酸钠。典型的含磷酸单体包括磷酸二氢酯官能单体，如醇的磷酸二氢酯，其中醇还含有可聚合的乙烯基或烯烃基团，如磷酸烯丙酯，双(羟基-甲基)富马酸酯或衣康酸酯的单或二磷酸酯，(甲基)丙烯酸酯的衍生物，例如(甲基)丙烯酸羟烷基酯的磷酸酯，包括(甲基)丙烯酸2-羟乙酯和(甲基)丙烯酸3-羟丙酯等。其它适合的亚磷酸单体包括CH2＝C(R)-C(O)-O-(R1O)n-P(O)(OH)2，其中R＝H或CH3且R1＝alkyl，如可以从Rhodia，Inc.获得的SIPOMERTMPAM-100、SIPOMERTMPAM-200、SIPOMERTMPAM-300和SIPOMERTMPAM-4000。其它合适的含磷酸单体是公开在WO99/25780A1中的膦酸酯官能单体，并且包括乙烯基膦酸、烯丙基膦酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷膦酸、α-膦酰基苯乙烯、2-甲基丙烯酰胺基-2-甲基丙烷膦酸。更合适的含磷单体是HarcrossT-Mulz1228和公开在US4,733,005的1,2-烯系不饱和(羟基)氧膦基(甲基)丙烯酸酯单体，并且包括甲基丙烯酸(羟基)氧膦基甲脂。优选的磷酸单体是磷酸二氢单体，其包括2-(甲基)丙烯酸磷酸乙酯、2-(甲基)丙烯酸磷酸丙酯、3-(甲基)丙烯酸磷酸丙酯和(甲基)丙烯酸3-二氧磷基-2-羟丙酯。优选的是2-(甲基)丙烯酸磷酸乙酯、2-(甲基)丙烯酸磷酸丙酯、3-(甲基)丙烯酸磷酸丙酯、(甲基)丙烯酸3-磷酸基-2-羟丙酯、SIPOMERTMPAM-100和SIPOMERTMPAM-200。除含酸基单体之外，本专利技术的乳液聚合物包括至少一个非离子共聚的单烯系不饱和单体，例如包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸癸酯的(甲基)丙烯酸酯单体；(甲基)丙烯酸酯羟烷基酯，如(甲基)丙烯酸羟乙酯和(甲基)丙烯酸羟丙酯以及其烷氧基化类似物；脲基官能(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸的乙酰乙酸酯、乙酰胺或氰基乙酸酯；苯乙烯或经取代的苯乙烯；乙烯基甲苯；单烯系不饱和苯乙酮或二苯甲酮衍生物，例如美国专利第5,162,415号中教导的；乙酸乙烯酯或其它乙烯基酯；乙烯基单体，如氯乙烯、偏二氯乙烯和N-乙烯基吡咯酮；以及(甲基)丙烯腈。如贯穿本专利技术中所使用的如(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺等术语“(甲基)”后接另一术语的使用分别是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯两者以及丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。在各种实施例中，按共聚的多烯系不饱和单体的乳液聚合物固体的重量计，乳液聚合物包括0重量％到6重量％；或在替代方案中，0重量％到1重量％；或0重量％到0.2重量％。在某些实施例中，乳液聚合物独立地不含共聚的多烯系不饱和单体。多烯系不饱和单体包括例如(甲基)丙烯酸烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、丁二烯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,2-乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯和二乙烯基苯。乳液聚合物的计算所得的玻璃转移温度(“Tg”)典型地为0℃到110℃、优选5℃到70℃。据信，所需的阻尼温度范围取决于乳液聚合物计算所得的Tg。通过使用福克斯方程式(T.G.Fox,物理学会公报(Bull.Am.PhysicsSoc.)，第1卷，第3期，第123页(1956))计算得出聚合物Tg，即，用于计算单体M1和M2的共聚物的Tg，1/Tg(计算值)＝w(M1)/Tg(M本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性阻尼组合物，其包含：水性乳液聚合物，所述聚合物的计算酸值为2到100；固体按乳液聚合物固体计，0.1％到50％的沸点高于150℃的液体化合物，其选自由酸基反应性液体化合物和非酸基反应性液体化合物组成的群组；和固体填料；其中所述水性阻尼组合物的PVC为25％到85％；并且其中所述水性阻尼组合物的含水量为6重量％到25重量％。

【技术特征摘要】
2017.10.11 US 62/5707071.一种水性阻尼组合物，其包含：水性乳液聚合物，所述聚合物的计算酸值为2到100；固体按乳液聚合物固体计，0.1％到50％的沸点高于150℃的液体化合物，其选自由酸基反应性液体化合物和非酸基反应性液体化合物组成的群组；和固体填料；其中所述水性阻尼组合物的PVC为25％到85％；并且其中所述水性阻尼组合物的含水量为6重量％到25重量％。2.根据权利要求1所述的水性阻尼组合物，其中所述聚合物的计算酸值为2到65。3.根据权利要求1所述的水性阻尼组合物，其中所述水性阻尼组合物的含水量为6重量％到20重量％。4.根据权利要求1所述的水性阻尼组合物，其中所述酸基反应性液体化合物是环氧官能树脂，其计算环氧当量重量为105到250。5.一种用于提供涂覆衬底的方法，其包含：(a)形成水性阻尼组合物，所述组合物包含：水性乳液聚合物，所述聚合物的计算酸值为2到100；固体按乳液聚合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·K·拜科尔里卡，R·E·德鲁姆赖特，付振文，J·欣巴尔，C·F·戈兰，M·兰吉尔，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US