一种通用型水性降噪减震涂料及其制备方法

摘要

一种通用型水性降噪减震涂料及其制备方法，涉及涂料的生产技术领域。先将水性IPN乳液、分散剂和消泡剂混合，在1000～2000转/分钟的搅拌速度中加入填料和其它助剂，待分散均匀后再加入增稠剂和去离子水，于800～1500转/分钟条件下再搅拌均匀，然后过滤，取得涂料。通过水性IPN乳液提供涂料具有优异的固化温度窗口范围，同时提供优良的降噪减震功能，该涂料为水性环境友好型涂料，可以有效地减小震动，起到优异的阻尼效果，提高了人们的舒适感。

说明书

技术领域

本发明涉及涂料的生产技术领域。

背景技术

随着中国经济的快速发展和人们生活水平的显著提高，人们对生活质量的有了更高的需要，人们对居住的生活环境、交通工具、电子消费品等有了更多的要求。

人们需要更加安静的居住和办公环境，这就需要居住和办公建筑具有很好的降噪效果。人们需要更加安静和环保的交通工具，这就需要交通工具和交通轨道具有更好的降噪和减震作用。人们需要更加静音的电子产品，这就需要电器及其电子产品更加的安静，更好的增加人们的舒适感。

目前，用于降噪减震的涂料产品应用领域比较单一和狭窄，不能做到通用性。使用降噪减震涂料的各个领域因为施工和工艺的不同，固化条件各有差异，比如建筑用途的涂料需要常温固化，高铁领域的涂料需要80℃以下的温度固化，而汽车领域的固化需要更高的温度120～180℃。目前，没有一种降噪减震涂料可以同时应用于多个领域，特别是固化温度窗口为0～180℃的范围。

发明内容

本发明第一目的是提出一种具有较宽范围固化温度窗口的通用型水性降噪减震涂料。

本发明由以下质量份数的原料组成：水性IPN乳液15～50份、填料20～60份、分散剂0.2～2份、增稠剂0.2～2份、消泡剂0.1～2份、去离子水10～30份、其它助剂0.2～5份。

所述水性IPN乳液为由醋酸乙烯聚合物和纯丙烯酸酯聚合物组成的IPN乳液、由纯丙烯酸酯聚合物和苯乙烯-丙烯酸酯聚合物组成的IPN乳液、由纯丙烯酸酯聚合物和丁二烯-苯乙烯聚合物组成的IPN乳液、由苯乙烯-丙烯酸酯聚合物和丁二烯-苯乙烯聚合物组成的IPN乳液中的至少任意一种。

IPN（Interpenetrating Polymer Network）乳液为分子链互穿网络结构，通过分子链层面的互穿，让不同类型的高分子聚合物通过互穿的网络结构可以稳定的在体系中共存。从微观结构来看，每种高分子聚合物可以表现其独特的性能，如不同的干燥速度、固化温度和降噪减震效果；从宏观结构来看，各种高分子聚合物相互均匀的交织在一起，稳定的存在于湿膜和干膜中，最终漆膜为完整的均匀结构，该漆膜可以很好的把所有类型高分子聚合物的性能体现出来，表现出较宽的固化温度窗口和较大温度区域的降噪减震功能，整体漆膜在宏观上体现良好的均一性。

本发明通过水性IPN乳液提供涂料具有优异的固化温度窗口范围，同时提供优良的降噪减震功能。该发明为水性环境友好型涂料，具有良好的降噪静音效果；同时可以有效地减小震动，起到优异的阻尼效果，提高了人们的舒适感。该涂料的应用领域广泛，可以大量的应用于建筑、汽车、地铁、高铁、铁路、桥梁、飞机、船舶、电梯、空调、冰箱、电子器件等领域，具有优良的通用性，固化的温度窗口较宽，可以在0-180℃的温度区间固化。

进一步地，本发明所述由醋酸乙烯聚合物和纯丙烯酸酯聚合物组成的IPN乳液中，醋酸乙烯聚合物和纯丙烯酸酯聚合物的混合质量比为30～50∶50～70。醋酸乙烯聚合物的具有优良的柔韧性和低温成膜性，纯丙烯酸聚合物具有优良的耐候性和高温稳定性，将两种聚合物采用以上比例混合可通过分子链层次的穿插实现具有优异成膜性和高温稳定性的产品。

所述由纯丙烯酸酯聚合物和苯乙烯-丙烯酸酯聚合物组成的IPN乳液中，纯丙烯酸酯聚合物和苯乙烯-丙烯酸酯聚合物的混合质量比为20～40∶60～80。纯丙烯酸聚合物具有优良的耐候性和高温稳定性，苯乙烯-丙烯酸酯聚合物具有较强的刚性和较高的性价比，在上述比例的混合下，可将两种聚合物通过分子链层次的穿插可以获得成本较低、性价比较好的高温稳定性产品。

所述由纯丙烯酸酯聚合物和丁二烯-苯乙烯聚合物组成的IPN乳液中，纯丙烯酸酯聚合物和丁二烯-苯乙烯聚合物的混合质量比为25～45∶55～75。纯丙烯酸聚合物具有优良的耐候性和高温稳定性，丁二烯-苯乙烯聚合物具有优良的耐腐蚀性和硬度可调节性，在该比例下混合条件下，可将两种聚合物通过分子链层次的穿插，得到优异耐腐蚀性的高温稳定性产品。

所述由苯乙烯-丙烯酸酯聚合物和丁二烯-苯乙烯聚合物组成的IPN乳液中，苯乙烯-丙烯酸酯聚合物和丁二烯-苯乙烯聚合物的混合质量比为20～40∶60～80。苯乙烯-丙烯酸酯聚合物具有较强的刚性和较高的性价比，丁二烯-苯乙烯聚合物具有优良的耐腐蚀性和硬度可调节性，将两种聚合物采用该比例混合后可通过分子链层次的穿插，可以得到性价比较高的耐腐蚀性产品。

另外，本发明所述填料为碳酸钙、滑石粉、硫酸钡、高岭土、硅灰石、钛白粉、碳黑、云母中的至少任意一种。通过填料种类和比例的调节，可以调节涂料的密度，得到不同比重的产品。

所述分散剂为有机类分散剂。通过选用有机类分散剂，可以做到在其添加量很少的条件下，填料被稳定的包裹和分散，得到均一性良好的产品。

所述增稠剂为无机增稠剂、纤维素类、聚丙烯酸酯、聚氨酯增稠剂中的至少任意一种。通过选用不同种类的增稠剂，可以调节产品的流动性和触变性，得到优异施工性和抗流挂性的产品。

所述消泡剂为有机硅类消泡剂、丙烯酸类消泡剂中的至少任意一种。通过选用不同种类的消泡剂及其用量，可以消除产品内部的气泡，得到表面光滑平整的的产品。

所述其它助剂为杀菌防霉剂、流平剂、润湿分散剂、成膜助剂中的至少任意一种。通过选用不同种类的助剂，增加产品的成膜性能和储存稳定性，延长产品的有效期，使其有效使用时间可以延长为24个月。

本发明的另一目的是提出通用型水性降噪减震涂料的制备方法。

先将水性IPN乳液、分散剂和消泡剂混合，在1000～2000转/分钟的搅拌速度中加入填料和其它助剂，待分散均匀后再加入增稠剂和去离子水，于800～1500转/分钟条件下再搅拌均匀，然后过滤，取得涂料。

通过第一阶段1000～2000转/分钟的搅拌，不同原料可以充分的混合均匀；再通过第二阶段其增稠剂和去离子水的800～1500转/分钟搅拌，调节最终产品的粘度。本制备工艺分两次投料，具有合理、简单的特点，取得的产品稳定性好，具有良好的施工性。

以上各原料的投入质量为：水性IPN乳液15～50份、填料20～60份、分散剂0.2～2份、增稠剂0.2～2份、消泡剂0.1～2份、去离子水10～30份、其它助剂0.2～5份。

并且，所述水性IPN乳液为由醋酸乙烯聚合物和纯丙烯酸酯聚合物组成的IPN乳液、由纯丙烯酸酯聚合物和苯乙烯-丙烯酸酯聚合物组成的IPN乳液、由纯丙烯酸酯聚合物和丁二烯-苯乙烯聚合物组成的IPN乳液、由苯乙烯-丙烯酸酯聚合物和丁二烯-苯乙烯聚合物组成的IPN乳液中的至少任意一种。

附图说明

图1为本发明涂料的固化温度窗口。

图2为各实施例样品的降噪减震效果图。

具体实施方式

一、制备水性IPN乳液：

按下表质量比混合，分别制得各水性IPN乳液：

二、制备涂料：

（1）按下表对应质量份数，先将水性IPN乳液、分散剂和消泡剂混合，搅拌中加入填料和其它助剂，搅拌速度为1000～2000转/分钟，分散1～4小时，取得均匀的混合料1。

（2）将增稠剂和去离子水缓慢加入上述混合料1中，搅拌1-20分钟，搅拌速度800～1500转/分钟，取得均匀的混合料2。

（3）将混合料2进行过滤，取滤过料，即涂料。

三、涂料应用及性能鉴定结果：

上述实施例的样品具有优良的降噪减震性能，它们在-20℃～60℃的温度区间内具有较高的复合损耗因子，具体的复合损耗因子如下表所示。

上述实施例的样品都具有较宽的温度固化窗口，可以在在0℃～180℃的温度区间内固化，具体的温度固化窗口如图1所示。

上述各实施例的样品具有优良的降噪效果，它们在8000 Hz的频率下均能得到较好的降噪效果，得到优异的隔音效果，如图2所示。