本发明涉及阻尼涂料技术领域，特别涉及一种车用减震降噪水性阻尼涂料及其制备方法。
背景技术：
随着现代社会对高质量生活的追求和环保意识的增强，对降低车辆的振动与噪声提出了更高的要求。阻尼材料减振降噪技术是有效抑制振动和噪声的方法之一，常用阻尼材料是高分子阻尼材料，它是利用高聚物的粘弹性(即在玻璃化转变区域内)，由分子链运动产生的内摩擦将外场作用(机械振动和声振动)的能量转变为热能耗散掉，从而达到减振降噪的目的。
水性阻尼涂料方面，由于可以降低涂料的使用成本和施工时由于有机溶剂存在而导致的危险性，符合环保法规的要求，对环境友好，并具有节约资源的优点，因此水性阻尼涂料具有很好的发展前景。
公开号为cn1060100的中国发明专利公开了一种水基隔热阻尼涂料，阻尼涂料虽具有良好的隔热性能，但是固含量低、比重小造成隔音性能较差。公开号为cn101698768的中国发明专利公开了一种隔音降噪阻尼涂料及生产工艺，该阻尼涂料采用单组份丙烯酸乳液作为基材，会造成高阻尼性能适应的温度范围窄，采用三氧化二锑和氯化石蜡作为阻燃剂，对人体有毒，环保性能差，并且对于阻尼涂料的隔音降噪效果没有做出评价。
综上，亟待有一种减震、隔音及保温性能好的车用减震降噪水性阻尼涂料的出现。
技术实现要素：
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种干燥快，附着力好，具有良好的减震、隔音及保温性能的车用减震降噪水性阻尼涂料；
本发明还公开了一种车用减震降噪水性阻尼涂料的制备方法中，将各组分按照合理的顺序进行预混合和研磨分散处理，以制备通过结构上的噪音吸收(衰减)来实现车体的隔音，并提高防火等级的车用减震降噪水性阻尼涂料，应用前景广阔。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种车用减震降噪水性阻尼涂料，按重量份数计，包括以下组分：
水性丙烯酸树脂乳液48-54份、水32-38份、云母粉50-56份、氢氧化铝63-70份、碳酸钙34-40份、纳米橡胶粉2-5份、镁基合金纳米颗粒3-6份、玻璃纤维1-2份、碱液0.5-1份、消泡剂0.32-0.44份、增稠剂1-1.5份、杀菌剂0.5-1份、润湿剂0.02-0.08份、增塑剂0.05-0.1份、抑制剂0.5-1份、硅烷偶联剂0.6-0.8份、触变剂1.5-2份和防沉降剂0.2-0.5份。
优选的是，按重量份数计，包括以下组分：
水性丙烯酸树脂乳液50-52份、水34-36份、云母粉52-54份、氢氧化铝65-69份、碳酸钙36-38份、纳米橡胶粉2-4份、镁基合金纳米粉3-5份、玻璃纤维1-1.5份、碱液0.5-1份、消泡剂0.32-0.38份、增稠剂1.3-1.5份、杀菌剂0.7-0.8份、润湿剂0.04-0.06份、增塑剂0.07-0.08份、抑制剂0.7-0.8份、硅烷偶联剂0.6-0.7份、触变剂1.5-1.7份和防沉降剂0.3-0.4份。
优选的是，按重量份数计，包括以下组分：
水性丙烯酸树脂乳液51-52份、水35-36份、云母粉53-54份、氢氧化铝67-68份、碳酸钙37-38份、纳米橡胶粉3份、镁基合金纳米粉3份、玻璃纤维1.3-1.5份、碱液0.7-0.9份、消泡剂0.35-0.38份、增稠剂1.3-1.4份、杀菌剂0.7-0.78份、润湿剂0.05-0.06份、增塑剂0.07份、抑制剂0.8份、硅烷偶联剂0.6份、触变剂1.6份和防沉降剂0.35-0.4份。
优选的是，所述水性丙烯酸树脂乳液固含量为46-55％；所述碳酸钙为超细重质碳酸钙；所述消泡剂为有机改性聚硅氧烷消泡剂、有机硅改性的超支化星型聚合物消泡剂或疏水二氧化硅与疏水油混合物消泡剂；所述增塑剂为己二酸二酯或二乙二醇二苯甲酸酯；所述杀菌剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、羟甲基甘氨酸钠、异噻唑酮类、2苯氧基-溴基-2-硝基-异噻类、n-甲基-异噻唑啉酮或5-氯-异噻唑啉酮；所述硅烷偶联剂为3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷；所述增稠剂为羟乙基纤维素和/羟甲基纤维素钠；所述触变剂为木质纤维素；所述防沉降剂为硅酸铝盐类、有机改性蒙脱石或聚氨酯基树脂溶液。
一种车用减震降噪水性阻尼涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、按重量份数计，将48-54份水性丙烯酸树脂乳液加入高速分散机中研磨分散处理至少10min，之后向其中依次逐渐加入50-56份云母粉、34-40份碳酸钙和63-70份氢氧化铝后继续研磨分散处理至少10min获得混合物ⅰ；
步骤二、按重量份数计，将1.3-1.5份玻璃纤维、0.32-0.44份消泡剂、1-1.5份增稠剂、0.5-1份杀菌剂、0.02-0.08份润湿剂、0.05-0.1份增塑剂、0.5-1份抑制剂、0.6-0.8份硅烷偶联剂、1.5-2份触变剂和0.2-0.5份防沉降剂依次添加入32-38份水中研磨分散处理制得助剂混合液；
步骤三、将混合物ⅰ和0.7-0.9份碱液逐渐加入助剂混合液中，加入过程中继续研磨分散处理5-8min获得混合物ⅲ；
步骤四、将2-5份纳米橡胶粉和3-6份镁基合金纳米粉混合均匀获得混合物ⅱ；以及
步骤五、将混合物ⅱ逐渐加入混合物ⅲ中，加入过程中继续研磨分散处理8-15min获得初级水性阻尼涂料。
优选的是，所述步骤一中，将50-56份云母粉、34-40份碳酸钙和63-70份氢氧化铝依次加入水性丙烯酸树脂乳液中的具体方法为：
将云母粉、碳酸钙或氢氧化铝经超声波震动筛分批加入高速分散机的分散缸中，相邻两次分批加入的间隔时间至少为2min，其中，超声波震动筛的底部正对分散缸的入料口设置。
优选的是，所述步骤一中，高速分散机的分散盘的转速为1000-1200转/分；所述步骤二中，研磨分散处理的转速为1500-2000转/分；所述步骤五中，研磨分散处理的转速为2000-2500转/分。
优选的是，所述步骤三还包括以下步骤：将混合物ⅲ置于压强为0.5-0.7个大气压，温度为200-240度的密闭空间中处理3-5分钟，且处理过程中不断搅拌混合物ⅲ；
之后，在1分钟内，将混合物ⅲ所在密闭空间的压强增加为1.2-1.5个大气压，温度在降至150-200度后继续处理2-3分钟，之后，将密闭空间内气压和温度调整为常温常压。
优选的是，所述步骤三还包括以下步骤：将混合物ⅲ置于压强为0.6个大气压，温度为220度的密闭空间中处理4分钟，且处理过程中不断搅拌混合物ⅲ；
之后，在1分钟内，将混合物ⅲ所在密闭空间的压强增加为1.3个大气压，温度在降至180度后继续处理2.5分钟，之后，将密闭空间内气压和温度调整为常温常压。
优选的是，将初级水性阻尼涂料进行冻融处理一次获得水性阻尼涂料，其中，冻融处理的方法为：
将容置水性阻尼涂料的密闭空间内温度降低至零下30度，处理1-3分钟；之后，在15s内，将温度自零下30度升温至90-100度，处理5-10分钟。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明提供的车用减震降噪水性阻尼涂料，主剂由水性合成树脂、优质填料和助剂组成，干燥快，附着力好，易打磨，具有一定减震、隔音及保温性能；
本发明提供的车用减震降噪水性阻尼涂料的制备方法中，将各组分按照合理的顺序进行预混合和研磨分散处理，以制备通过结构上的噪音吸收(衰减)来实现车体的隔音，并提高防火等级的车用减震降噪水性阻尼涂料，应用前景广阔。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
实施例1
一种车用减震降噪水性阻尼涂料，按重量份数计，包括以下组分：
水性丙烯酸树脂乳液48份、水32份、云母粉50份、氢氧化铝63份、碳酸钙34份、纳米橡胶粉2份、镁基合金纳米颗粒3份、玻璃纤维1份、碱液0.5份、消泡剂0.32份、增稠剂1份、杀菌剂0.5份、润湿剂0.02份、增塑剂0.05份、抑制剂0.5份、硅烷偶联剂0.6份、触变剂1.5份和防沉降剂0.2份。
实施例2
一种车用减震降噪水性阻尼涂料，按重量份数计，包括以下组分：
水性丙烯酸树脂乳液50份、水34份、云母粉52份、氢氧化铝65份、碳酸钙36份、纳米橡胶粉2份、镁基合金纳米粉3份、玻璃纤维1份、碱液0.5份、消泡剂0.32份、增稠剂1.3份、杀菌剂0.7份、润湿剂0.04份、增塑剂0.07份、抑制剂0.7份、硅烷偶联剂0.6份、触变剂1.5份和防沉降剂0.3份。
实施例3
一种车用减震降噪水性阻尼涂料，按重量份数计，包括以下组分：
水性丙烯酸树脂乳液52份、水36份、云母粉54份、氢氧化铝68份、碳酸钙38份、纳米橡胶粉3份、镁基合金纳米粉3份、玻璃纤维1.5份、碱液0.9份、消泡剂0.38份、增稠剂1.4份、杀菌剂0.78份、润湿剂0.06份、增塑剂0.07份、抑制剂0.8份、硅烷偶联剂0.6份、触变剂1.6份和防沉降剂0.4份。
实施例4
一种车用减震降噪水性阻尼涂料，按重量份数计，包括以下组分：
水性丙烯酸树脂乳液54份、水38份、云母粉56份、氢氧化铝70份、碳酸钙40份、纳米橡胶粉5份、镁基合金纳米颗粒6份、玻璃纤维2份、碱液1份、消泡剂0.44份、增稠剂1.5份、杀菌剂1份、润湿剂0.08份、增塑剂0.1份、抑制剂1份、硅烷偶联剂0.8份、触变剂2份和防沉降剂0.5份。
其中，所述水性丙烯酸树脂乳液固含量为46-55％；所述碳酸钙为超细重质碳酸钙；所述消泡剂为有机改性聚硅氧烷消泡剂、有机硅改性的超支化星型聚合物消泡剂或疏水二氧化硅与疏水油混合物消泡剂；所述增塑剂为己二酸二酯或二乙二醇二苯甲酸酯；所述杀菌剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、羟甲基甘氨酸钠、异噻唑酮类、2苯氧基-溴基-2-硝基-异噻类、n-甲基-异噻唑啉酮或5-氯-异噻唑啉酮；所述硅烷偶联剂为3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷；所述增稠剂为羟乙基纤维素和/羟甲基纤维素钠；所述触变剂为木质纤维素；所述防沉降剂为硅酸铝盐类、有机改性蒙脱石或聚氨酯基树脂溶液。
采用如下实施例5-实施例8的方法，分别按照实施例1-4的车用减震降噪水性阻尼涂料的各组分的重量份数，制备车用减震降噪水性阻尼涂料，具体方法如下：
实施例5
一种车用减震降噪水性阻尼涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、按实施例1所示的重量份数计，将水性丙烯酸树脂乳液加入高速分散机中研磨分散处理至少10min，之后向其中依次逐渐加入云母粉、碳酸钙和氢氧化铝后继续研磨分散处理至少10min获得混合物ⅰ；其中，将云母粉、碳酸钙或氢氧化铝经超声波震动筛分批加入高速分散机的分散缸中，相邻两次分批加入的间隔时间至少为2min，其中，超声波震动筛的底部正对分散缸的入料口设置，高速分散机的分散盘的转速为1000-1200转/分；
步骤二、按实施例1所示的重量份数计，将玻璃纤维、消泡剂、增稠剂、杀菌剂、润湿剂、增塑剂、抑制剂、硅烷偶联剂、触变剂和防沉降剂依次添加入水中研磨分散处理制得助剂混合液；其中，研磨分散处理的转速为1500-2000转/分；
步骤三、将混合物ⅰ和碱液逐渐加入助剂混合液中，加入过程中继续研磨分散处理5-8min获得混合物ⅲ；其中，将混合物ⅲ置于压强为0.5-0.7个大气压，温度为200-240度的密闭空间中处理3-5分钟，且处理过程中不断搅拌混合物ⅲ；之后，在1分钟内，将混合物ⅲ所在密闭空间的压强增加为1.2-1.5个大气压，温度在降至150-200度后继续处理2-3分钟，之后，将密闭空间内气压和温度调整为常温常压；
步骤四、将纳米橡胶粉和镁基合金纳米粉混合均匀获得混合物ⅱ；以及
步骤五、将混合物ⅱ逐渐加入混合物ⅲ中，加入过程中继续研磨分散处理8-15min获得初级水性阻尼涂料，其中，研磨分散处理的转速为2000-2500转/分。
对制备的产品取试样进行出厂常规检测，具体检测结果见下表1：
实施例6
一种车用减震降噪水性阻尼涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、按实施例2所示的重量份数计，将水性丙烯酸树脂乳液加入高速分散机中研磨分散处理至少10min，之后向其中依次逐渐加入云母粉、碳酸钙和氢氧化铝后继续研磨分散处理至少10min获得混合物ⅰ；其中，将云母粉、碳酸钙或氢氧化铝经超声波震动筛分批加入高速分散机的分散缸中，相邻两次分批加入的间隔时间至少为2min，其中，超声波震动筛的底部正对分散缸的入料口设置，高速分散机的分散盘的转速为1000-1200转/分；
步骤二、按实施例2所示的重量份数计，将玻璃纤维、消泡剂、增稠剂、杀菌剂、润湿剂、增塑剂、抑制剂、硅烷偶联剂、触变剂和防沉降剂依次添加入水中研磨分散处理制得助剂混合液；其中，研磨分散处理的转速为1500-2000转/分；
步骤三、将混合物ⅰ和碱液逐渐加入助剂混合液中，加入过程中继续研磨分散处理5-8min获得混合物ⅲ；其中，将混合物ⅲ置于压强为0.5-0.7个大气压，温度为200-240度的密闭空间中处理3-5分钟，且处理过程中不断搅拌混合物ⅲ；之后，在1分钟内，将混合物ⅲ所在密闭空间的压强增加为1.2-1.5个大气压，温度在降至150-200度后继续处理2-3分钟，之后，将密闭空间内气压和温度调整为常温常压；
步骤四、将纳米橡胶粉和镁基合金纳米粉混合均匀获得混合物ⅱ；以及
步骤五、将混合物ⅱ逐渐加入混合物ⅲ中，加入过程中继续研磨分散处理8-15min获得初级水性阻尼涂料，其中，研磨分散处理的转速为2000-2500转/分。
实施例7
一种车用减震降噪水性阻尼涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、按实施例3所示的重量份数计，将水性丙烯酸树脂乳液加入高速分散机中研磨分散处理至少10min，之后向其中依次逐渐加入云母粉、碳酸钙和氢氧化铝后继续研磨分散处理至少10min获得混合物ⅰ；其中，将云母粉、碳酸钙或氢氧化铝经超声波震动筛分批加入高速分散机的分散缸中，相邻两次分批加入的间隔时间至少为2min，其中，超声波震动筛的底部正对分散缸的入料口设置，高速分散机的分散盘的转速为1000-1200转/分；
步骤二、按实施例3所示的重量份数计，将玻璃纤维、消泡剂、增稠剂、杀菌剂、润湿剂、增塑剂、抑制剂、硅烷偶联剂、触变剂和防沉降剂依次添加入水中研磨分散处理制得助剂混合液；其中，研磨分散处理的转速为1500-2000转/分；
步骤三、将混合物ⅰ和碱液逐渐加入助剂混合液中，加入过程中继续研磨分散处理5-8min获得混合物ⅲ；其中，将混合物ⅲ置于压强为0.5-0.7个大气压，温度为200-240度的密闭空间中处理3-5分钟，且处理过程中不断搅拌混合物ⅲ；之后，在1分钟内，将混合物ⅲ所在密闭空间的压强增加为1.2-1.5个大气压，温度在降至150-200度后继续处理2-3分钟，之后，将密闭空间内气压和温度调整为常温常压；
步骤四、将纳米橡胶粉和镁基合金纳米粉混合均匀获得混合物ⅱ；
步骤五、将混合物ⅱ逐渐加入混合物ⅲ中，加入过程中继续研磨分散处理8-15min获得初级水性阻尼涂料，其中，研磨分散处理的转速为2000-2500转/分；
步骤六、将初级水性阻尼涂料进行冻融处理一次获得水性阻尼涂料，其中，冻融处理的方法为：将容置水性阻尼涂料的密闭空间内温度降低至零下30度，处理1-3分钟；之后，在15s内，将温度自零下30度升温至90-100度，处理5-10分钟。
实施例8
一种车用减震降噪水性阻尼涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、按实施例4所示的重量份数计，将水性丙烯酸树脂乳液加入高速分散机中研磨分散处理至少10min，之后向其中依次逐渐加入云母粉、碳酸钙和氢氧化铝后继续研磨分散处理至少10min获得混合物ⅰ；其中，将云母粉、碳酸钙或氢氧化铝经超声波震动筛分批加入高速分散机的分散缸中，相邻两次分批加入的间隔时间至少为2min，其中，超声波震动筛的底部正对分散缸的入料口设置，高速分散机的分散盘的转速为1000-1200转/分；
步骤二、按实施例4所示的重量份数计，将玻璃纤维、消泡剂、增稠剂、杀菌剂、润湿剂、增塑剂、抑制剂、硅烷偶联剂、触变剂和防沉降剂依次添加入水中研磨分散处理制得助剂混合液；其中，研磨分散处理的转速为1500-2000转/分；
步骤三、将混合物ⅰ和碱液逐渐加入助剂混合液中，加入过程中继续研磨分散处理5-8min获得混合物ⅲ；其中，将混合物ⅲ置于压强为0.5-0.7个大气压，温度为200-240度的密闭空间中处理3-5分钟，且处理过程中不断搅拌混合物ⅲ；之后，在1分钟内，将混合物ⅲ所在密闭空间的压强增加为1.2-1.5个大气压，温度在降至150-200度后继续处理2-3分钟，之后，将密闭空间内气压和温度调整为常温常压；
步骤四、将纳米橡胶粉和镁基合金纳米粉混合均匀获得混合物ⅱ；
步骤五、将混合物ⅱ逐渐加入混合物ⅲ中，加入过程中继续研磨分散处理8-15min获得初级水性阻尼涂料，其中，研磨分散处理的转速为2000-2500转/分；
步骤六、将初级水性阻尼涂料进行冻融处理一次获得水性阻尼涂料，其中，冻融处理的方法为：将容置水性阻尼涂料的密闭空间内温度降低至零下30度，处理1-3分钟；之后，在15s内，将温度自零下30度升温至90-100度，处理5-10分钟。
对采用实施例5-8制备的车用减震降噪水性阻尼涂料分别进行出厂常规检测，市场随机购买一种以水性丙烯酸树脂为树脂体系的水性阻尼涂料作为对照组进行同样指标的常规检测，具体检测结果见下表1：
表1：
由上表1可知，相较于对照组的产品，本发明提供的车用减震降噪水性阻尼涂料的各项检测指标均优于标准的要求，并且在具体的检测指标上几乎均优于对照组的市购水性阻尼涂料。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离说明书及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。