一种环境友好型的隔热高性能水性阻尼涂料及其制备方法技术

本发明专利技术属于涂料的技术领域，公开了一种环境友好型的隔热高性能水性阻尼涂料及其制备方法。所述涂料由以下按重量份的组分制备而成:30‑45份水性乳液；5‑20份阻尼颜填料；10‑20份聚氨酯硬泡；15‑25份无机填料；5‑10份阻燃剂；1‑5份防冻剂；0.5‑1.0份基材润湿剂；1.0‑5.0份水性润湿分散剂；0.5‑2.0份水性消泡剂；0.5‑3.0份偶联剂；0.5‑2.0份成膜助剂；0.5‑1.5份增稠剂；5‑10份水；所述水性乳液为自交联的丙烯酸酯乳液。本发明专利技术的涂料具有阻尼值高、阻尼温域宽、隔热性能好等优点；并且对基材的遮盖力好，装饰性强。同时本发明专利技术的方法简单易操作，绿色环保。

【技术实现步骤摘要】
一种环境友好型的隔热高性能水性阻尼涂料及其制备方法
本专利技术属于涂料的
，涉及一种环境友好型的隔热高性能水性阻尼涂料及其制备方法。
技术介绍
阻尼涂料是利用有机高分子材料所具有的粘弹性能，将声波的振动机械能转换为热能耗散掉(即力学损耗)，从而达到减小振幅、降低振动、抑制噪声的目的。随着社会越来越重视环保，水性阻尼涂料目前正被应用在汽车、火车、轮船、飞机、工程机械和其他家用电器领域，起到隔声、吸声、减振和保温作用。阻尼涂料能够起到阻尼减振效果，主要取决于涂层中高分子链段之间、高分子与填料之间以及填料之间的相互作用，它们之间作用的强弱直接影响涂料的阻尼效果。由于水性阻尼涂料的应用环境复杂多样，而现有技术中的水性阻尼涂料成本高，、隔热性能欠佳影响了水性阻尼涂料更广泛的实际应用。因此，在保证水性阻尼涂料好的阻尼性能的同时，降低水性阻尼涂料的成本，增强水性阻尼涂料的隔热性是水性阻尼涂料得到更广泛应用前应该要做的工作。公开号为CN101693799B的中国专利技术专利通过加入石棉纤维，珍珠岩来提高水性阻尼涂料的隔热性能，然而石棉纤维虽隔热性能好，但对人体有害，不适合在机车，船舶和建筑领域使用。公开号为CN103497657A的中国专利技术专利申请通过加入橡胶粉作为填料，来提高水性阻尼涂料的阻尼性能，虽然最终此种水性阻尼涂料的阻尼性能较好，但是隔热性能不够好，限制了该阻尼涂料的应用。
技术实现思路
为克服现有技术的缺点和不足，同时解决上述问题，本专利技术提供了一种环境友好型的隔热高性能水性阻尼涂料。本专利技术在水性阻尼涂料体系中加入聚氨酯硬泡填料，来提高水性阻尼涂料的阻尼性能和隔热性能。聚氨酯硬泡体是一种具有保温与防水功能的新型合成材料，其导热系数低，仅0.022～0.033W/(m*Κ)。硬质聚氨酯泡沫塑料主要应用在建筑物外墙保温，屋面防水保温一体化、冷库保温隔热、管道保温材料、建筑板材、冷藏车及冷库隔热材等。聚氨酯硬泡的加入，既可以解决废弃聚氨酯硬泡的回收问题，又可以降低水性阻尼涂料的成本，并且还增强了水性阻尼涂料的功能，一举三得。加入了聚氨酯硬泡后，此种水性阻尼涂料的隔热和隔声降噪的功能突出，特别适合应用在建筑、交通领域。本专利技术的另一目的在于提供上述环境友好型的隔热高性能水性阻尼涂料的制备方法。本专利技术的目的通过以下技术方案实现:一种环境友好型的隔热高性能水性阻尼涂料，由以下按重量份的组分制备而成：30-45份水性乳液；5-20份阻尼颜填料；10-20份聚氨酯硬泡；15-25份无机填料；5-10份阻燃剂；1-5份防冻剂；0.5-1.0份基材润湿剂；1.0-5.0份水性润湿分散剂；0.5-2.0份水性消泡剂；0.5-3.0份偶联剂；0.5-2.0份成膜助剂；0.5-1.5份增稠剂；5-10份水。所述水性乳液为自交联的丙烯酸酯乳液，优选为纯丙弹性乳液，具有核壳结构的硅丙乳液和具有核壳结构的纯丙乳液的混合物。所述水性乳液固含量均不低于40％，属于同一离子型乳液，pH＝7-9。所述纯丙弹性乳液的玻璃化温度为-20℃，具有核壳结构的硅丙乳液的玻璃化温度为0℃，具有核壳结构的纯丙乳液的玻璃化温度为40℃。所述纯丙弹性乳液、具有核壳结构的硅丙乳液、具有核壳结构的纯丙乳液的重量比优选为(15～20)：(10～15)：(5～15)。所述水性润湿分散剂为海明斯NUOSPERSEFX365，Disponer9250，DisponerW18的一种。所述水性消泡剂为海明斯DAPRODF1760，DAPRODF1181，DefomW082的一种。所述增稠剂为羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素的一种。所述阻尼颜填料为硅橡胶粉或丁腈橡胶粉中的一种。所述阻尼颜填料粒度为400-800目。所述无机填料选自重钙、沉淀硫酸钡、云母粉和滑石粉中的一种以上。所述无机填料的粒径为800目～1500目。所述聚氨酯硬泡为由聚氨酯硬泡废料磨成的填料，细度为400目。所述阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐(HT-211)、硼酸锌(HT-207)六苯氧基环三磷腈(HT-231)的一种。所述防冻剂为丙二醇、异丙醇、丙二醇甲醚和丙二醇丁醚中的一种以上。所述成膜助剂为醇酯十二、二丙二醇甲醚和二丙二醇丁醚中的一种。所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的一种。所述偶联剂为含氨基硅烷偶联剂，优选为江苏晨光偶联剂有限公司生产的CG-602。所述基材润湿剂选自迪高的Wet260，Wet270或WetKL245。一种环境友好型的隔热高性能水性阻尼涂料的制备方法，包括以下步骤:(1)将水性乳液分散均匀，得到乳基料；(2)将无机填料、阻尼颜填料、聚氨酯硬泡和增稠剂在水中进行高速分散，得到混合物；(3)在中低搅拌速度下，将步骤(2)的混合物与步骤(1)的乳基料混合，加入基材润湿剂、偶联剂、水性润湿分散剂、水性消泡剂、阻燃剂、防冻剂和成膜助剂，继续搅拌，真空消泡，过滤，得到环境友好型的隔热高性能水性阻尼涂料。步骤(1)中所述分散的转速为400-500r/min；步骤(2)中所述高速分散的条件为以1200r/min-1500r/min的速度分散40-60分钟；步骤(3)中所述继续搅拌的时间为40-60分钟；所述中低搅拌速度为400r/min-500r/min。该方法制得的水性阻尼涂料的使用方法是涂覆于振动基材的表面，可以构成自由阻尼结构，亦可以作为约束阻尼结构层的阻尼层材料，用其它适用材料做约束层。聚氨酯硬泡是一种重要的聚氨酯合成材料，具有多孔性、相对密度小、比强度高等特点，根据所用原料的不同和配方的变化可制成普通软泡、高回弹泡沫及硬泡等。其中聚氨酯硬泡多为闭孔结构，具有绝热效果好、重量轻、比强度大、施工方便等优良特性，同时还具有隔音、防震、电绝缘、耐热、耐寒、耐溶剂等特点，较低密度的聚氨酯硬泡主要用作隔热(保温)材料，较高密度的聚氨酯硬泡可用作结构材料。本专利技术的有益效果是:本专利技术的环境友好型的隔热高性能阻尼涂料，具有阻尼值高、阻尼温域宽、隔热性能好等优点；在-10℃～50℃的温域范围内材料具有较高的损耗因子平台，对基材的遮盖力好，装饰性强。同时本专利技术的制备方法简单易操作，绿色环保。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。实施例1一种环境友好型的隔热高性能水性阻尼涂料，由以下按重量份的组分制备而成:Tg为-20℃的陶氏PRIMALTMAC-8556纯丙弹性乳液20份；Tg＝0℃、具有核壳结构的科力森KLS-9345纯硅丙乳液15份；Tg＝40℃的具有核壳结构的科力森XL-788纯硅丙乳液10份；无机填料(800目云母粉10份，800目重钙5份，1250目滑石粉5份)；400目聚氨酯硬泡粉15份；阻尼颜填料400目硅橡胶粉5份(天津市明基金泰橡塑科技股份有限公司生产，400目)；阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐(泰星化工的HT-211)5份；防冻剂(丙二醇)1.5份；基材润湿剂(迪高的Wet260)0.5份；水性润湿分散剂(海明斯NUOSPERSEFX365)1.0份；水性消泡剂(海明斯DAPRODF1760)0.5份；含氨基硅烷偶联剂CG-602(江苏晨光偶联剂有限公司生产的CG-602)0.5份；成膜助剂(醇酯十本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环境友好型的隔热高性能水性阻尼涂料，其特征在于：由以下按重量份的组分制备而成:30‑45份水性乳液；5‑20份阻尼颜填料；10‑20份聚氨酯硬泡；15‑25份无机填料；5‑10份阻燃剂；1‑5份防冻剂；0.5‑1.0份基材润湿剂；1.0‑5.0份水性润湿分散剂；0.5‑2.0份水性消泡剂；0.5‑3.0份偶联剂；0.5‑2.0份成膜助剂；0.5‑1.5份增稠剂；5‑10份水；所述水性乳液为自交联的丙烯酸酯乳液。

【技术特征摘要】
1.一种环境友好型的隔热高性能水性阻尼涂料，其特征在于：由以下按重量份的组分制备而成:30-45份水性乳液；5-20份阻尼颜填料；10-20份聚氨酯硬泡；15-25份无机填料；5-10份阻燃剂；1-5份防冻剂；0.5-1.0份基材润湿剂；1.0-5.0份水性润湿分散剂；0.5-2.0份水性消泡剂；0.5-3.0份偶联剂；0.5-2.0份成膜助剂；0.5-1.5份增稠剂；5-10份水；所述水性乳液为自交联的丙烯酸酯乳液。2.根据权利要求1所述环境友好型的隔热高性能水性阻尼涂料，其特征在于：所述水性乳液为纯丙弹性乳液，具有核壳结构的硅丙乳液和具有核壳结构的纯丙乳液的混合物；所述阻尼颜填料为硅橡胶粉或丁腈橡胶粉中的一种。3.根据权利要求2所述环境友好型的隔热高性能水性阻尼涂料，其特征在于：所述纯丙弹性乳液的玻璃化温度为-20℃，具有核壳结构的硅丙乳液的玻璃化温度为0℃，具有核壳结构的纯丙乳液的玻璃化温度为40℃。4.根据权利要求1所述环境友好型的隔热高性能水性阻尼涂料，其特征在于：所述阻尼颜填料粒度为400-800目；所述无机填料的粒径为800目～1500目；所述聚氨酯硬泡为由聚氨酯硬泡废料磨成的填料，细度为400目。5.根据权利要求1所述环境友好型的隔热高性能水性阻尼涂料，其特征在于：所述水性润湿分散剂为海明斯NUOSPERSEFX365，Disponer9250，DisponerW18的一种；所述水性消泡剂为海明斯DAPRODF1760，DAPRODF1181，DefomW082的一种；所述增稠剂为羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素的一种；所述无机填...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂伟萍，阳红军，凡宇，卢明，张明徽，崔航，唐成成，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44