一种用于防震和吸音的阻尼涂料及其制备方法与流程

2021-02-02 19:02:47|

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本发明涉及一种阻尼粉末涂料领域，尤其涉及一种用于防震和吸音的阻尼涂料及其制备方法。

背景技术：

随着科学技术的发展和人类生活品质的提高，社会对吸声材料的需求量呈迅猛增长之势，同时也对吸声材料的性能提出了更高更多的要求，吸声材料必须实现从过去单一吸声功能向高吸声性、装饰性、经济性和环保性等多功能转变。因此吸声降噪逐渐演变成为一个有关高科技、环境以及人类协调发展急需解决的重要课题,而吸声降噪新材料的结构、声学特性及其应用是一个涉及多学科交叉的重要课题。阻尼材料作为一类环保产品，广泛应用于交通工具、产业机械、建筑土木、家用电器、精密仪器和军事装备等领域的减振降噪。其研究开发不仅能产生重大的社会效益和经济效益，而且具有广阔的应用前景。其中聚合物基阻尼材料由于比重轻、易于加工，并且能够产生较大的内耗，所以具有更广泛的应用前景。国家科技部指示重点发展的七个领域，其中第六领域“新型功能与智能材料”，将阻尼材料纳入重点发展范围。

在全球重视生态环境、保护人身健康的大背景下，全国涂料和颜料标准化技术委员会不断加强对涂料中有害物质进行限量的强制性标准的制定，逐渐完善“中国绿色涂料安全性国家标准”体系，限制相关涂料产品中有害物质的含量。目前，全球都非常重视新型涂料的研发和推广，以尽量减少有害物质的排放以及对人体的毒害，其中最重要的是涂料的低voc化。传统的溶剂型涂料中有机溶剂占比一般超过60%，这些有机溶剂常温常压下易挥发，不但在车间容易引起火灾、爆炸、并对员工身体健康造成危害，而且其挥发的voc会造成大气污染。而实现低voc化的主要途径为大力发展高固体分涂料、水性涂料、粉末涂料和辐射固化涂料等新型涂料。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术的不足，提供一种用于防震和吸音的阻尼涂料及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种用于防震和吸音的阻尼涂料，包括：聚氨酯乳液15～50份、eva粉末5～10份、ac发泡剂46～55份、增塑性丙烯酸乳液45～55份、邻苯二甲酸二辛脂15～25份、ac发泡剂5～10、阻燃剂2～8份、粘接剂10～21份与功能填料545～633、云母粉25～40份。

本发明一个较佳实施例中，所述增塑性丙烯酸乳液包括以下原料：丙烯酸丁酯150～170份、苯乙烯90～110份、甲基丙烯酸甲酯30～40份、甲基丙烯酸11～12份、丙烯腈15～16份、水400～440份、氧化-还原引发剂体系1.8～2.5份、热分解引发剂15～35份。

本发明一个较佳实施例中，所述氧化-还原引发剂体系由无机还原剂0.6～1份和0.9～1.5份氧化剂组成。

本发明一个较佳实施例中，所述热分解引发剂为过硫酸钠或者过氧化氢，氧化剂为叔丁基过氧化氢，无机还原剂为亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、硫酸亚铁或甲醛次合硫酸氢钠。

本发明一个较佳实施例中，所述功能填料的组分为，粗海泡石45～55份、云母粉95～105份与硅石粉445～455份。

本发明一个较佳实施例中，还包括沸石粉23～27份与橡胶粉4～6份。

本发明一个较佳实施例中，所述邻苯二甲酸二辛脂的固含量为20±2％，玻璃化温度-10℃。

本发明一个较佳实施例中，所述粘接剂为羟乙基纤维素。

本发明采用的制备方法包括以下步骤：

(1)分散剂的配制：将15～50份的聚氨酯乳液和45～55份的增塑性丙烯酸乳液混合并搅拌，然后加入5～10份的ac发泡剂，继续搅拌，得到分散剂；

(2)填料与助剂的加入与调漆：向分散剂中加入25～40份的云母粉、10～20份的al2o3微颗粒、5～10份的eva粉末、2～8份的阻燃剂和0.5～1份的杀菌剂，经搅拌分散后，得到阻尼涂料。

本发明一个较佳实施例中，加入ac发泡剂前，所述搅拌的速度为1100转/min～1500转/min，所述搅拌的时间为28min～33min；加入ac发泡剂后，所述搅拌的速度为280转/min～380转/min，所述搅拌的时间为25min～35min。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

（1）本发明中通过高分子材料的添加改性，固化后涂层的阻尼损耗因子由原先的0.01升高至0.68，符合国标中有关阻尼材料的定义要求。在实际的机柜上展示吸音降噪效果，涂覆前分贝为95分贝，涂装后分别降低至60分贝。

（2）本发明中粉末涂料不使用有机溶剂、水等挥发性溶剂，因此粉末涂料为无机溶剂型涂料，voc含量非常低，大大减少了因溶剂而产生的安全隐患，解决了液体涂料上环境污染的问题。

（3）本发明粉末涂料是100%的固体体系，可以采用闭路循环体系，借助于设备的回收利用过滤，将二次回收的粉末涂料继续添加入进料箱中，涂料的利用率可达95%以上，有效提高利用效果。

（4）本发明粉末涂料在涂装时，涂膜厚度可以控制，一次涂装可达到30～500μm厚度，相当于溶剂型涂料几道至十几道涂装的厚度，减少了施工的道数，既利于节能，又提高了生产效率，在施工应用时，不需要随季节变化调节粘度，施工操作方便，不需要很熟练的操作技术，厚涂时也不易产生流挂等涂膜弊病，容易实行自动化流水线生产，粉末涂料是百分之百的固体份粉末状的涂料，完全可采用全自动喷涂，操作更加方便。

（5）通过添加发泡材料，使得涂层内部具有多孔特性，由于材料的多孔性、薄膜作用或共振作用，对入射声能具有较大吸声能力的材料，起到了吸音功能。所制备的粉末涂料，与常规粉末涂料使用方式一致，通过静电吸附原理，能有效的吸附于基材表面。表面光泽度高，附着力达到5b以上。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中各材料对应功能图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

一种用于防震和吸音的阻尼涂料及其制备方法，包括：聚氨酯乳液15～50份、eva粉末5～10份、ac发泡剂46～55份、增塑性丙烯酸乳液45～55份、邻苯二甲酸二辛脂15～25份、ac发泡剂5～10、阻燃剂2～8份、粘接剂10～21份与功能填料545～633、云母粉25～40份。

增塑性丙烯酸乳液包括以下原料：丙烯酸丁酯150～170份、苯乙烯90～110份、甲基丙烯酸甲酯30～40份、甲基丙烯酸11～12份、丙烯腈15～16份、水400～440份、氧化-还原引发剂体系1.8～2.5份、热分解引发剂15～35份。

氧化-还原引发剂体系由无机还原剂0.6～1份和0.9～1.5份氧化剂组成，热分解引发剂为过硫酸钠或者过氧化氢，氧化剂为叔丁基过氧化氢，无机还原剂为亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、硫酸亚铁或甲醛次合硫酸氢钠，功能填料的组分为，粗海泡石45～55份、云母粉95～105份与硅石粉445～455份，邻苯二甲酸二辛脂的固含量为20±2％，玻璃化温度-10℃，粘接剂为羟乙基纤维素。

通过高分子材料的添加改性，固化后涂层的阻尼损耗因子由原先的0.01升高至0.68，符合国标中有关阻尼材料的定义要求。在实际的机柜上展示吸音降噪效果，涂覆前分贝为95分贝，涂装后分别降低至60分贝。

粉末涂料不使用有机溶剂、水等挥发性溶剂，因此粉末涂料为无机溶剂型涂料，voc含量非常低，大大减少了因溶剂而产生的安全隐患，解决了液体涂料上环境污染的问题，粉末涂料是100%的固体体系，可以采用闭路循环体系，借助于设备的回收利用过滤，将二次回收的粉末涂料继续添加入进料箱中，涂料的利用率可达95%以上，有效提高利用效果。

粉末涂料在涂装时，涂膜厚度可以控制，一次涂装可达到30～500μm厚度，相当于溶剂型涂料几道至十几道涂装的厚度，减少了施工的道数，既利于节能，又提高了生产效率，在施工应用时，不需要随季节变化调节粘度，施工操作方便，不需要很熟练的操作技术，厚涂时也不易产生流挂等涂膜弊病，容易实行自动化流水线生产，粉末涂料是百分之百的固体份粉末状的涂料，完全可采用全自动喷涂，操作更加方便。

通过添加发泡材料，使得涂层内部具有多孔特性，加入ac发泡剂前，搅拌的速度为1100转/min～1500转/min，搅拌的时间为28min～33min，加入ac发泡剂后，搅拌的速度为280转/min～380转/min，搅拌的时间为25min～35min。由于材料的多孔性、薄膜作用或共振作用，对入射声能具有较大吸声能力的材料，起到了吸音功能。所制备的粉末涂料，与常规粉末涂料使用方式一致，通过静电吸附原理，能有效的吸附于基材表面，表面光泽度高，附着力达到5b以上。

本发明采用的制备方法包括以下步骤：

(1)分散剂的配制：将15～50份的聚氨酯乳液和45～55份的增塑性丙烯酸乳液混合并搅拌，然后加入5～10份的ac发泡剂，继续搅拌，得到分散剂；

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

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