專利名稱：水性阻尼涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水性阻尼涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)汽車行業(yè)處于快速發(fā)展時(shí)期，目前的汽車多向高檔化發(fā)展，這就對(duì)涂布在汽車車身的涂料的保溫防震、消音涂料的性能提出更高的要求。汽車上存在多種振源，其產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲會(huì)造成嚴(yán)重的危害，如引起車體連接部件的松動(dòng)，影響車內(nèi)儀器、儀表的正常工作，降低使用精度等，且汽車在高速行駛時(shí)，車底和車輪擋泥板處經(jīng)常受到泥沙、碎石和污水等的撞擊沖刷，涂在車底表明的涂料極易被破壞而使車底受到侵蝕，因此需要在這些部位涂布能提高密閉性、降低震動(dòng)、減少噪音并能耐砂石沖擊和防腐性能高的涂料。阻尼涂料是一種能吸收一部分振動(dòng)機(jī)械能并將之轉(zhuǎn)化為熱能而耗能的新型功能材料，由特定功能的高分子材料和填料構(gòu)成，它利用阻尼涂層在變形時(shí)把動(dòng)能變成熱能的原理降低結(jié)構(gòu)的共振振幅，增加疲勞壽命和降低結(jié)構(gòu)噪聲。阻尼涂料已在多種領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，包括航空、汽車、船舶、機(jī)械、建筑等，具有重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)有的應(yīng)用于汽車底盤或汽車其它震動(dòng)部位的阻尼涂料主要為PVC阻尼涂料，其具有較好的耐水、耐酸堿、耐油性能，在各種溫度下都有較好的防腐性能及抗沖擊性，但是由于其屬于溶劑型阻尼涂料，在制備過(guò)程中需要用到會(huì)污染環(huán)境的有機(jī)溶劑作為稀釋劑， 并且表示其高質(zhì)量產(chǎn)品的三個(gè)指標(biāo)，分子量、B氏粘度、粒徑的選擇和控制困難，進(jìn)而會(huì)影響其加工性能，因此，需要一種不使用有毒有機(jī)溶劑的、環(huán)保的、加工制作方法簡(jiǎn)便的阻尼涂料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于克服上述現(xiàn)有的阻尼涂料的使用有毒有機(jī)溶劑、加工制作不方便的缺點(diǎn)，提供一種水性阻尼涂料。本發(fā)明所需要解決的技術(shù)問(wèn)題，可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種水性阻尼涂料，按重量百分比計(jì)，包括以下組份丙烯酸乳液25% ，PUD8% -12%,保護(hù)膠體4% _6%，填料40%-50%，去離子水5%-15%。所述填料包括沉淀硫酸鋇2 % -7 %，滑石粉4 % -8 %，云母粉3 % -7 %，輕質(zhì)碳酸鈣10% -15%，硅灰石粉10% -15%，膨脹土 3% -6%，鈦白粉3% _6%，炭黑0% _2%。所述保護(hù)膠體為羥乙基纖維素和聚(甲基)丙烯酸鈉的混合物。所述PUD為水性聚氨酯分散體。本發(fā)明另一個(gè)目的在于提供所述水性阻尼涂料的制備方法。
所述水性阻尼涂料的制備方法，包括以下步驟1)在室溫將PUD溶于適量的去離子水中，在800轉(zhuǎn)/分鐘攪拌分散制得PUD分散液；2)攪拌下，向所述PUD分散液中慢慢加入所述填料，在2000轉(zhuǎn)/分鐘高速分散 30-40分鐘；3)高速分散完后，加入剩余的去離子水、丙烯酸乳液和保護(hù)膠體，在800轉(zhuǎn)/分鐘攪拌30分鐘，使混合均勻，最后用水調(diào)節(jié)粘度，即制得水性阻尼涂料。本發(fā)明具有的有益效果是(1)本發(fā)明所述水性阻尼涂料為多組分阻尼涂料，其基料由兩種聚合物構(gòu)成，利用膠乳互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物調(diào)制，不僅克服了高聚物共混物的一些缺點(diǎn)，而且提高了組分的相容性，拓寬了阻尼溫域；( 本發(fā)明所述水性阻尼涂料采用水作為稀釋劑，避免了使用有毒、污染環(huán)境的有機(jī)溶劑；C3)本發(fā)明所述水性阻尼涂料的制作方法簡(jiǎn)單；(4)本發(fā)明所述水性阻尼涂料的性能優(yōu)點(diǎn)為玻璃化溫度轉(zhuǎn)變區(qū)大于涂料實(shí)際使用的溫度范圍，在使用溫度范圍內(nèi)有較高的彈性模量，有較大的斷裂伸長(zhǎng)率，較大的抗張強(qiáng)度，并可以形成厚涂層。
具體實(shí)施例方式以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例1一種水性阻尼涂料，按重量百分比計(jì)，包括以下組分丙烯酸乳液30%，PUDlO%, 保護(hù)膠體5 %，填料46 %，去離子水9 %。所述填料包括沉淀硫酸鋇3 %，滑石粉6 %，云母粉5 %，輕質(zhì)碳酸鈣11%，硅灰石粉12%，膨脹土 4%，鈦白粉4%，炭黑1%。所述保護(hù)膠體為羥乙基纖維素和聚(甲基)丙烯酸鈉的混合物。所述PUD為水性聚氨酯分散體。制備方法根據(jù)生產(chǎn)量，選擇分散缸和分散機(jī)等設(shè)備和工具，選擇機(jī)器的功率，原則上功率越高，越易于物料的分散，并確保其干凈，無(wú)故障。室溫下，在分散機(jī)中加入一半配方量的水，開動(dòng)分散機(jī)，在800轉(zhuǎn)/分鐘攪拌，制得 PUD分散液。攪拌下，向所述PUD分散液中慢慢加入所述填料，加料的順序是先加入比重輕的填料，然后加入比重較重的填料，然后調(diào)高轉(zhuǎn)速，在2000轉(zhuǎn)/分鐘高速分散30分鐘。高速分散完后，加入剩余的去離子水、丙烯酸乳液和保護(hù)膠體，在800轉(zhuǎn)/分鐘攪拌30分鐘， 使混合均勻。最后用水調(diào)節(jié)粘度至8000 lOOOOcp，用NDJ-I旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)試，控制在配方規(guī)定的黏度下，即制得水性阻尼涂料。所得的水性阻尼涂料的性能指標(biāo)如表1所示。實(shí)施例2一種水性阻尼涂料，按重量百分比計(jì)，包括以下組分丙烯酸乳液31%，PUDll%, 保護(hù)膠體6 %，填料43 %，去離子水9 %。所述填料包括沉淀硫酸鋇3 %，滑石粉5 %，云母粉5 %，輕質(zhì)碳酸鈣10 %，硅灰石粉11%，膨脹土 4%，鈦白粉4%，炭黑1%。所述保護(hù)膠體為羥乙基纖維素和聚(甲基)丙烯酸鈉的混合物。所述PUD為水性聚氨酯分散體。
制備方法根據(jù)生產(chǎn)量，選擇分散缸和分散機(jī)等設(shè)備和工具，選擇機(jī)器的功率，原則上功率越高，越易于物料的分散，并確保其干凈，無(wú)故障。室溫下，在分散機(jī)中加入一半配方量的水，開動(dòng)分散機(jī)，在800轉(zhuǎn)/分鐘攪拌，制得 PUD分散液。攪拌下，向所述PUD分散液中慢慢加入所述填料，加料的順序是先加入比重輕的填料，然后加入比重較重的填料，然后調(diào)高轉(zhuǎn)速，在2000轉(zhuǎn)/分鐘高速分散40分鐘。高速分散完后，加入剩余的去離子水、丙烯酸乳液和保護(hù)膠體，在800轉(zhuǎn)/分鐘攪拌30分鐘， 使混合均勻。最后用水調(diào)節(jié)粘度至8000 lOOOOcp，用NDJ-I旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)試，控制在配方規(guī)定的黏度下，即制得水性阻尼涂料。所得的水性阻尼涂料的性能指標(biāo)如表1所示。實(shí)施例3一種水性阻尼涂料，按重量百分比計(jì)，包括以下組分丙烯酸乳液35%，PUD8%, 保護(hù)膠體6 %，填料43 %，去離子水8 %。所述填料包括沉淀硫酸鋇3 %，滑石粉5 %，云母粉5 %，輕質(zhì)碳酸鈣10 %，硅灰石粉11%，膨脹土 4%，鈦白粉4%，炭黑1%。所述保護(hù)膠體為羥乙基纖維素和聚(甲基)丙烯酸鈉的混合物。所述PUD為水性聚氨酯分散體。制備方法根據(jù)生產(chǎn)量，選擇分散缸和分散機(jī)等設(shè)備和工具，選擇機(jī)器的功率，原則上功率越高，越易于物料的分散，并確保其干凈，無(wú)故障。室溫下，在分散機(jī)中加入一半配方量的水，開動(dòng)分散機(jī)，在800轉(zhuǎn)/分鐘攪拌，制得 PUD分散液。攪拌下，向所述PUD分散液中慢慢加入所述填料，加料的順序是先加入比重輕的填料，然后加入比重較重的填料，然后調(diào)高轉(zhuǎn)速，在2000轉(zhuǎn)/分鐘高速分散40分鐘。高速分散完后，加入剩余的去離子水、丙烯酸乳液和保護(hù)膠體，在800轉(zhuǎn)/分鐘攪拌30分鐘， 使混合均勻。最后用水調(diào)節(jié)粘度至8000 lOOOOcp，用NDJ-I旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)試，控制在配方規(guī)定的黏度下，即制得水性阻尼涂料。實(shí)施例4一種水性阻尼涂料，按重量百分比計(jì)，包括以下組分丙烯酸乳液25%，PUD12%, 保護(hù)膠體6 %，填料48 %，去離子水9 %。 所述填料包括沉淀硫酸鋇3 %，滑石粉6 %，云母粉5 %，輕質(zhì)碳酸鈣12 %，硅灰石粉12%，膨脹土 4%，鈦白粉5%，炭黑1%。所述保護(hù)膠體為羥乙基纖維素和聚(甲基)丙烯酸鈉的混合物。所述PUD為水性聚氨酯分散體。制備方法根據(jù)生產(chǎn)量，選擇分散缸和分散機(jī)等設(shè)備和工具，選擇機(jī)器的功率，原則上功率越高，越易于物料的分散，并確保其干凈，無(wú)故障。室溫下，在分散機(jī)中加入一半配方量的水，開動(dòng)分散機(jī)，在800轉(zhuǎn)/分鐘攪拌，制得 PUD分散液。攪拌下，向所述PUD分散液中慢慢加入所述填料，加料的順序是先加入比重輕的填料，然后加入比重較重的填料，然后調(diào)高轉(zhuǎn)速，在2000轉(zhuǎn)/分鐘高速分散30分鐘。高速分散完后，加入剩余的去離子水、丙烯酸乳液和保護(hù)膠體，在800轉(zhuǎn)/分鐘攪拌30分鐘， 使混合均勻。最后用水調(diào)節(jié)粘度至8000 lOOOOcp，用NDJ-I旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)試，控制在配方規(guī)定的黏度下，即制得水性阻尼涂料。表1水性阻尼涂料的性能指標(biāo)
權(quán)利要求
1.水性阻尼涂料，其特征在于，按重量百分比計(jì)，包括以下組份 丙烯酸乳液25^-35%,PUD8% -10%,保護(hù)膠體4^-6%,填料40%-50%，去離子水5%-15%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性阻尼涂料，其特征在于，所述填料包括沉淀硫酸鋇 2%-7%，滑石粉5%-10%，云母粉3%-7%，輕質(zhì)碳酸鈣12%-18%，硅灰石粉12%-18%， 膨脹土 3% -6%，鈦白粉3% -6%，炭黑0% -2%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性阻尼涂料，其特征在于，所述保護(hù)膠體為羥乙基纖維素和聚(甲基)丙烯酸鈉的混合物。
4.制備權(quán)利要求1所述的水性阻尼涂料的方法，其特征在于，包括以下步驟1)在室溫將PUD溶于適量的去離子水中，在800轉(zhuǎn)/分鐘攪拌分散制得PUD分散液；2)攪拌下，向所述PUD分散液中慢慢加入所述填料，在2000轉(zhuǎn)/分鐘分散30-40分鐘；3)高速分散完后，加入剩余的去離子水、丙烯酸乳液和保護(hù)膠體，在800轉(zhuǎn)/分鐘攪拌 30分鐘，使混合均勻，最后用水調(diào)節(jié)粘度，即制得水性阻尼涂料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種水性阻尼涂料，按重量百分比計(jì)，包括以下組分丙烯酸乳液25％-35％，PUD 8％-10％，保護(hù)膠體4％-6％，填料40％-50％，去離子水5％-15％。本發(fā)明還提供一種制備所述水性阻尼涂料的方法。本發(fā)明所述水性阻尼涂料為多組分阻尼涂料，其基料由兩種聚合物構(gòu)成，利用膠乳互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物調(diào)制，不僅克服了高聚物共混物的一些缺點(diǎn)，而且提高了組分的相容性，拓寬了阻尼溫域；所述水性阻尼涂料采用水作為稀釋劑，避免了使用有毒、污染環(huán)境的有機(jī)溶劑，且其制備方法簡(jiǎn)單。玻璃化溫度轉(zhuǎn)變區(qū)大于涂料實(shí)際使用的溫度范圍，在使用溫度范圍內(nèi)有較高的彈性模量，有較大的斷裂伸長(zhǎng)率，較大的抗張強(qiáng)度，并可以形成厚涂層。
文檔編號(hào)C09D7/12GK102337061SQ20101023355
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月22日
發(fā)明者朱正國(guó) 申請(qǐng)人:上海天地涂料有限公司