【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涂料，特别是涉及一种高性能环保水性阻尼涂料及其制备方法。
技术介绍
1、随着时代发展与社会进步，大众对生活水平要求越来越高，车作为“衣食住行”中重要组成部分，成为社会聚焦的主要部分之一。其中作为车辆内饰之一的阻尼涂料，相较于阻尼板等阻尼材料，其具有良好的防腐蚀性能、耐磨性和耐候性。阻尼涂料是由特定功能的高分子材料和填料构成，由于高分子材料具有明显粘弹性，它能将振动能的一部分吸收，再以“热”的形式释放出来，即发生所谓力学损耗，也即产生减振降噪的阻尼性能。
2、但随着国家环保要求逐渐提高，阻尼涂料势必需要进一步降低voc。目前，市面上的水性阻尼涂料为了降低产品的voc，会在材料中加入天然石墨，但是天然石墨的表面张力小，无缺陷，且其表面的强疏水性，均恶化了涂料的流动性，减弱了高分子材料的作用效果，从而降低了涂料的阻尼性能。并且，天然石墨容易聚集不能均匀分散在水性阻尼涂料中，因此制备出来的水性阻尼涂料多孔不致密。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种高性能环保水性阻尼涂料，用于解决现有技术中添加天然石墨来降低voc会导致阻尼性能的丧失的问题，同时，本专利技术还将提供一种高性能环保水性阻尼涂料的制备方法。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术的第一方面，提供一种高性能环保水性阻尼涂料，包括以下重量份的原料：20~30份乳液、3~5份水、5~15份改性多孔吸附介质、
4、乳液可以凭借其内部分子链的摩擦将声波传入的机械能转化为热能消散掉，涂料的损耗因子越大，阻尼温域越宽，阻尼性能越好。为了调节涂料在不同温域的阻尼性能，其需要由不同tg的不同乳液混合所得，有助于综合提高涂料的阻尼效果，其中，将tg按照规范将其分为高tg、中tg与低tg；tg＞40℃时，为高tg；tg＜—10℃时，为低tg；—10℃ ≤ tg ≤40℃，为中tg。
5、于一可选的实施方案中，所述乳液包括但不限于丙烯酸乳液与聚氨脂乳液。丙烯酸乳液与聚氨脂乳液价格相差很小，室温下无毒无害，且具有耐油、耐磨、耐低温、耐老化等特性。另外，所选用的两种高分子聚合物在常温下固化速度快，施工简单，且粘合力较强。
6、于一优选的实施方案中，每100重量份的乳液由70~80重量份丙烯酸乳液与30~20重量份聚氨脂乳液混合所得，混合乳液需要提前搅拌均匀。
7、进一步的，所述丙烯酸乳液由40~60重量份中tg丙稀酸乳液与30-10重量份低tg丙烯酸乳液构成。
8、本专利技术在涂料中加入多孔吸附介质，多孔吸附介质在常温下可以缓慢吸附涂料中挥发出的小分子有机物，从而间接降低涂料的voc。
9、于一可选的实施方案中，所述多孔吸附介质包括多孔石墨、多孔活性炭以及多孔碳纳米管中的至少一种。
10、本专利技术选用的多孔石墨、多孔活性炭以及多孔碳纳米管具有大量的大孔、介孔和微孔结构，提高材料的比表面积，一方面，能够使乳液分子和材料之间可以充分摩擦，提高阻尼效果；另一方面，能够使多孔吸附介质的吸附面积增加，提高其吸附voc的能力。并且，贯穿体相的介孔和大孔使多孔吸附介质呈现泡沫状多孔形态，多孔吸附介质的加入使得涂料的发泡率更高，促进乳液分子的移动，使损耗因子更高，阻尼效果更好。
11、进一步的，所述多孔吸附介质的比表面积为1200～3200m2/g。
12、进一步的，所述改性多孔吸附介质的改性方法为：将多孔吸附介质均匀分散于含甜菜碱型表面活性剂的溶液中，充分搅拌，经过滤、洗涤、干燥，得到所述改性多孔吸附介质。
13、利用甜菜碱型表面活性剂的特殊结构，使其疏水端吸附在多孔吸附介质的表面，亲水端指向水中，使多孔吸附介质的亲水性得到改善，且显著提高多孔吸附介质的润湿性。
14、本专利技术选用甜菜碱型表面活性剂对多孔吸附介质进行改性，甜菜碱型表面活性剂在碱性水溶液中呈阴离子表面活性剂的性质，具有很好的起泡、去污作用；在酸性溶液中则呈阳离子表面活性剂的性质，具有很强的杀菌能力，杀菌作用强且毒性比阳离子表面活性剂小。且甜菜碱型表面活性剂还具有良好的抗紫外线性能，可以有效地防止涂料中的组分被紫外线破坏，延长涂料的使用寿命，并且减少分解产生的voc。
15、于一可选的实施方案中，所述填充剂包括海泡石、硅藻土、木粉、重质碳酸钙（重钙）及其改性物中的一种或几种。
16、进一步的，为了减少烘烤表面起泡，所述填充剂还复配有少量淀粉。
17、进一步的，所述填充剂的改性物的改性方法为：将填充剂和表面改性剂在高速混合机下共混、搅拌、静置，制备得到填充剂改性物；其中，所述表面改性剂选自硬脂酸钠、硬脂酸钙、磷酸酯、斯坦80中的一种或几种。
18、通过表面改性剂对填充剂进行表面改性，增加其hlb值，增加其与乳液主体的相容性，使填充剂在涂料中的分散更加均匀，避免沉降。
19、进一步的，所述填充剂优选为改性重钙。所述改性重钙的制备方法为：将12.5~13.5重量份的重钙和0.5~1.5重量份的表面改性剂在高速混合机下共混、搅拌、静置制备。
20、于一可选的实施方案中，所述水性阻尼涂料还包括1~5重量份的定向排列剂，所述定向排列剂包括无机定向排列剂和有机定向排列剂。
21、进一步的，所述无机定向排列剂包括片状硅酸盐，所述片状硅酸盐优选为锂镁硅酸盐/硅酸锂镁钠。片状硅酸盐与天然的汉脱土结构相似，其能够形成“卡屋”结构，从而约束涂料中的改性多孔吸附介质和填充剂的排布，使其呈较均匀的阵列分布，从而防止改性多孔吸附介质和填充剂的团聚或粘结，有效提高乳液分子与填充剂之间的摩擦作用，从而提高阻尼作用。
22、进一步的，所述有机定向排列剂包括改性羟乙基纤维素、醋酸丁酸纤维素中的至少一种。
23、其中，改性羟乙基纤维素和醋酸丁酸纤维素的相对分子质量较低，其与乳液分子不完全混溶，其中的极性基团对填充剂有良好的吸引力，又因其表面张力较低，在涂料干燥的过程中形成一种收缩力，将多孔吸附介质和填充剂在平面方向拉扯，防止多孔吸附介质和填充剂在高度方向堆叠，从而产生定向排列作用，提高水性阻尼涂料的阻尼性能。另外，由于改性羟乙基纤维素和醋酸丁酸纤维素含有羟基，其能与乳液分子产生交联作用，提高干燥后涂层的柔韧性。
24、于一可选的实施方案中，水性阻尼涂料中通过加入增稠剂调节涂料的粘度，使所述水性阻尼涂料在20rpm，25℃时，粘度为75~95mpa·s。
25、于一可选的实施方案中，所述触变剂包括膨润土、气相二氧化硅的至少一种。
26、于一可选的实施方案中，所述耐老化剂为聚多元醇磷酸酯。耐老化剂的加入，使得水性阻尼涂料具有更久使用寿命，防止水性阻尼涂料材料分解产生新voc源。
27、于一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高性能环保水性阻尼涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：20~30份乳液、3~5份水、5~15份改性多孔吸附介质、20~30份填充剂、5~10份润湿剂、5~10份增稠剂、1~5份触变剂、1~5份耐老化剂以及1~5份分散剂。
2.根据权利要求1所述的高性能环保水性阻尼涂料，其特征在于，所述水性阻尼涂料还包括1~5重量份的定向排列剂，所述定向排列剂包括无机定向排列剂和有机定向排列剂。
3.根据权利要求2所述的高性能环保水性阻尼涂料，其特征在于，所述无机定向排列剂包括片状硅酸盐；
4.根据权利要求1所述的高性能环保水性阻尼涂料，其特征在于，所述乳液包括至少两种不同Tg的乳液。
5.根据权利要求4所述的高性能环保水性阻尼涂料，其特征在于，每100重量份的乳液由70~80重量份丙烯酸乳液与30~20重量份聚氨脂乳液混合所得；
6.根据权利要求1所述的高性能环保水性阻尼涂料，其特征在于，所述改性多孔吸附介质的改性方法为：将多孔吸附介质均匀分散于含甜菜碱型表面活性剂的溶液中，充分搅拌，经过滤、洗涤、干燥，得到所述改性多孔吸附
7.根据权利要求6所述的高性能环保水性阻尼涂料，其特征在于，所述多孔吸附介质包括多孔石墨、多孔活性炭以及多孔碳纳米管中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的高性能环保水性阻尼涂料，其特征在于，所述多孔吸附介质的比表面积为1200～3200m2/g。
9.根据权利要求1所述的高性能环保水性阻尼涂料，其特征在于，所述高性能环保水性阻尼涂料在20rpm，25℃时，粘度为75~95mPa·s。
10.一种如权利要求1~9任一项所述的高性能环保水性阻尼涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按顺序缓慢添加乳液、水、定向排列剂、润湿剂、增稠剂、触变性、分散剂，搅拌，再加入填充剂、改性多孔吸附介质以及耐老化剂，搅拌制得一种高性能环保水性阻尼涂料。
...【技术特征摘要】
1.一种高性能环保水性阻尼涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：20~30份乳液、3~5份水、5~15份改性多孔吸附介质、20~30份填充剂、5~10份润湿剂、5~10份增稠剂、1~5份触变剂、1~5份耐老化剂以及1~5份分散剂。
2.根据权利要求1所述的高性能环保水性阻尼涂料，其特征在于，所述水性阻尼涂料还包括1~5重量份的定向排列剂，所述定向排列剂包括无机定向排列剂和有机定向排列剂。
3.根据权利要求2所述的高性能环保水性阻尼涂料，其特征在于，所述无机定向排列剂包括片状硅酸盐；
4.根据权利要求1所述的高性能环保水性阻尼涂料，其特征在于，所述乳液包括至少两种不同tg的乳液。
5.根据权利要求4所述的高性能环保水性阻尼涂料，其特征在于，每100重量份的乳液由70~80重量份丙烯酸乳液与30~20重量份聚氨脂乳液混合所得；
6.根据权利要求1所述的高性能环保水性阻尼涂料，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗升旭，任书贤，卜志鹏，
申请(专利权)人：江苏同盟汽车零部件实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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