高阻尼性能的车用水性隔音阻尼涂料及其制备方法技术

技术编号:35245800 阅读:25 留言:0更新日期:2022-10-19 09:53
本发明专利技术属于阻尼涂料技术领域,涉及一种高阻尼性能的车用水性隔音阻尼涂料及其制备方法。该水性隔音阻尼涂料,以质量份数计,包括以下原料:水性丙烯酸乳液30

【技术实现步骤摘要】
高阻尼性能的车用水性隔音阻尼涂料及其制备方法


[0001]本专利技术属于阻尼涂料
,涉及一种高阻尼性能的车用水性隔音阻尼涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]当前,我国汽车行业使用的阻尼材料,多采用沥青阻尼垫,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。水性丙烯酸阻尼涂料主要以水为溶剂,减少了VOC的排放,符合环保要求。同时,汽车行业对减振降噪的要求越来越高,同等质量下,传统的沥青阻尼垫阻尼系数小。而现有的水性丙烯酸阻尼涂料也有阻尼温域窄、阻尼峰值低的问题。由于丙烯酸树脂仅在玻璃化转变温度附近阻尼性能较好,所以可使用的温度范围有限,而且水性阻尼涂料中使用的无机填料表面含有大量的

OH,与丙烯酸树脂相容性较差,使聚合物在玻璃化转变温度附近阻尼峰值降低,所以需要开发一种环保的具有宽阻尼温域、较高阻尼峰值的阻尼材料。
[0003]水性丙烯酸阻尼涂料由丙烯酸树脂、无机填料及辅助助剂组成,在聚合物树脂玻璃化转变温度附近,具有较高的阻尼性能,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。为改善现有水性阻尼涂料的性能,一方面,可以通过聚合物分子设计及不同丙烯酸树脂共混,改善阻尼温域;另一方面,可以将无机填料改性,反应掉表面的部分

OH,同时引入有机基团,提高与丙烯酸树脂之间的相容性,增强填料与树脂基体的相互摩擦作用,从而提高阻尼系数。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在解决上述问题,提供了一种高阻尼性能的车用水性隔音阻尼涂料及其制备方法。
[0005]按照本专利技术的技术方案,所述高阻尼性能的车用水性隔音阻尼涂料,以质量份数计,包括以下原料:水性丙烯酸乳液30

40份、改性空心玻璃微珠2

10份、水0

2份、分散剂0.3

1.5份、消泡剂0.1

0.3份、增稠剂0.2

1份、蜡乳液0.1

1份、炭黑0.1

0.3份、增塑剂0.1

1份、云母粉3

8份、滑石粉1

5份和重质碳酸钙45

60份;
[0006]所述水性丙烯酸乳液为苯丙乳液和纯丙乳液的混合乳液;所述改性空心玻璃微珠为硅烷偶联剂接枝空心玻璃微珠。
[0007]优选的,所述高阻尼性能的车用水性隔音阻尼涂料,以质量份数计,包括以下原料:水性丙烯酸乳液32

38份、改性空心玻璃微珠2

10份、水0.5份、分散剂1份、消泡剂0.12份、增稠剂0.4份、蜡乳液0.28份、炭黑0.2份、增塑剂0.5份、云母粉5份、滑石粉2份和重质碳酸钙50份。
[0008]进一步的,所述水性丙烯酸乳液中苯丙乳液和纯丙乳液的固体质量比为1:2.5

4。
[0009]具体的,苯丙乳液的组成单体为苯乙烯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯中的几种,纯丙乳液为丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯
酸羟乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酯和己二醇二丙烯酸酯中的几种。其中,苯丙乳液的玻璃化转变温度T
g
为5~20℃,纯丙乳液的T
g


5~8℃。单一的丙烯酸聚合物难以获得较宽的阻尼温域,通过苯丙乳液与纯丙乳液的共混,可获得较宽的预期阻尼温域。
[0010]优选地,所述苯丙乳液的组成单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺和丙烯酸丁酯;所述纯丙乳液的组成单体为丙烯酸、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸丁酯。
[0011]进一步的,所述水性丙烯酸乳液的固含量为45

55%,玻璃化转变温度T
g
为5

15℃。
[0012]优选地,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T
g
为8

15℃。
[0013]进一步的,所述硅烷偶联剂为KH550,所述空心玻璃微珠为空心玻璃微珠HM30。
[0014]空心玻璃微珠是一种经过特殊加工处理的玻璃微珠,其主要成分是二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化镁、硅酸钠等,属于微米级新型轻质材料,其主要特点是密度较玻璃微珠更小,导热性更差。空心玻璃微珠具有明显的减轻重量和隔音效果,在阻尼涂料领域有良好的应用前景。不过,空心玻璃微珠表面含有大量的

OH,与丙烯酸树脂相容性较差,是提高阻尼性能的一个难点。将空心玻璃微珠通过与硅烷偶联剂KH550进行接枝反应,对其改性,反应掉表面的部分

OH,同时引入NH2、

CH2CH2‑
等基团,提高了与丙烯酸树脂的相容性。
[0015]进一步的,所述改性空心玻璃微珠的制备方法如下:
[0016]A、将空心玻璃微珠分散于有机溶剂中,得到混合液I;
[0017]将硅烷偶联剂溶于乙醇中,充分水解得到硅烷偶联剂水解液;
[0018]B、在保护气氛下,向加热后的混合液中加入硅烷偶联剂水解液,反应得到混合液II;
[0019]C、分离所述混合液II得到沉淀物,对所述沉淀物进行干燥研磨,得到所述改性空心玻璃微珠。
[0020]接枝反应之后,改性空心玻璃微珠含有

OH、H2N

CH2‑


CH2‑
Si

O

等官能团。与水性丙烯酸乳液混合后,由于改性空心玻璃微珠含有NH2、

CH2CH2‑
等基团,与丙烯酸树脂之间的相容性大大提高,增强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,从而提高了阻尼峰值性能。
[0021]进一步的,所述空心玻璃微珠与硅烷偶联剂的质量比为2

3:1。
[0022]进一步的,所述步骤B中,加热所述混合液I至70

79℃。
[0023]进一步的,所述步骤B中,反应的温度为72

78℃,时间为7

10h。
[0024]在一个实施例中,改性空心玻璃微珠的制备方法如下:
[0025](1)称取25g空心玻璃微珠加入到含有500mLNMP(N

甲基吡咯烷酮)四口烧瓶中,常温(20

30℃)下超声分散1h。
[0026](2)称取10g硅烷偶联剂KH550溶于100mL乙醇中,搅拌15min使KH550水解充分,待用。
[0027](3)在超声分散结束后,在N2气氛下,将空心玻璃微珠与NMP的混合液升温本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高阻尼性能的车用水性隔音阻尼涂料,其特征在于,以质量份数计,包括以下原料:水性丙烯酸乳液30

40份、改性空心玻璃微珠2

10份、水0

2份、分散剂0.3

1.5份、消泡剂0.1

0.3份、增稠剂0.2

1份、蜡乳液0.1

1份、炭黑0.1

0.3份、增塑剂0.1

1份、云母粉3

8份、滑石粉1

5份和重质碳酸钙45

60份;所述水性丙烯酸乳液为苯丙乳液和纯丙乳液的混合乳液;所述改性空心玻璃微珠为硅烷偶联剂接枝空心玻璃微珠。2.如权利要求1所述的高阻尼性能的车用水性隔音阻尼涂料,其特征在于,所述水性丙烯酸乳液中苯丙乳液和纯丙乳液的固体质量比为1:2.5

4。3.如权利要求1或2所述的高阻尼性能的车用水性隔音阻尼涂料,其特征在于,所述水性丙烯酸乳液的固含量为45

55%,玻璃化转变温度T
g
为5

15℃。4.如权利要求1所述的高阻尼性能的车用水性隔音阻尼涂料,其特征在于,所述硅烷偶联剂为KH550。5.如权利要求1或4所述的高阻尼性能的车用水性隔音阻尼涂料,其特征在于,所述改性空心玻璃微珠的制备方法如下:A、将空心玻璃微珠分散于有机溶剂中,得到混合液I;将硅烷偶联剂溶于乙醇中,充分水解得到硅烷偶联剂水解液;B、在保护气氛下,向加热后的混合液中加入硅烷偶联剂水解...

【专利技术属性】
技术研发人员:李根鄢家博张卫吴喜来芋野昌三陈洪野吴小平
申请(专利权)人:苏州赛伍应用技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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