高阻尼性能的车用水性隔音阻尼涂料及其制备方法技术

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
为
‑
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...

【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：