复合阻尼涂层的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种复合阻尼涂层，包括阻尼层和约束层，所述阻尼层为无溶剂改性聚氨酯阻尼涂层，所述约束层为无溶剂改性环氧树脂约束涂层。本发明的复合涂层通过约束层降音，阻尼层隔音，来降低声源传出的频率，达到静音降噪的目的，具有阻尼温域宽，与金属板材复合后的损耗因子高，阻尼效果好等特点。且由于该涂层不含有机溶剂，具有常温固化，无毒、阻燃、施工简便、快速等优点。
【专利说明】
复合阻尼涂层
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子材料领域，特别是涉及一种减震降噪的复合阻尼涂层。
【背景技术】
[0002]随着国民经济迅速发展，人们对生活及工作环境的噪声屏蔽隔断要求越来越高。如变压器所产生的噪声已广泛影响住宅小区、商业中心、轻站、机场、厂矿、企业、医院、学校等场所，近年来已引起人们的高度重视。为了降低变压器的噪声，主要通过改进变压器结构而降低噪声源，以及通过减振及隔声、吸声等措施，使噪声在传播途径中得以衰减。在降噪处理技术中通常需要使用具有降噪功能的金属板材，或在变压器的金属基材上涂覆阻尼降噪涂料。现有用于金属基材的涂料大多为水性或溶剂型阻尼材料，其中溶剂型阻尼涂料含有大量有机溶剂，毒性大、易燃易爆；水性阻尼涂料干燥速度慢，易产生开裂、脱落现象；金属板材在涂覆阻尼涂料前要求将钢板表面的防锈底漆全部打光，粘贴时需用木撵、砂袋、弓形夹等外力固定，粘贴强度低，使用时常出现虚粘、开胶、脱落、返锈等现象。
[0003]金属材料表面能较高，表面张力大。一般来说，胶粘剂中异氰酸酯或其衍生物百分含量越高，胶粘层的表面张力越大，胶层越坚韧，能与金属等基材很好地匹配，粘接强度一般较高。双组分无溶剂聚氨酯阻尼材料，主要由端异氰酸酯基组分、端羟基组分和其他助剂组成，对金属有较好的粘附能力。但常用的芳香族异氰酸酯合成的聚氨酯在高温高湿条件下，因热裂解或水解而造成环境危害。此外，仅使用阻尼材料的自由阻尼结构的减振降噪效果远不如约束阻尼结构，因此开发适宜于金属基材的环保型高分子约束阻尼材料也极为重要。
【发明内容】
[0004]基于此，本发明的目的是提供一种用于金属基材的减震降噪的复合阻尼涂层。
[0005]具体的技术方案如下:
[0006]一种复合阻尼涂层，包括阻尼层和约束层，所述阻尼层为无溶剂改性聚氨酯阻尼涂层，所述约束层为无溶剂改性环氧树脂约束涂层；
[0007]所述无溶剂改性聚氨酯阻尼涂层包括如下重量份的原料:
[0008]A、100-150重量份的混合型聚氨酯预聚体；
[0009]B、30-50重量份的端羟基化合物；
[0010]C、l-10重量份的助剂；
[0011]所述无溶剂改性环氧树脂约束涂层包括如下重量份的原料:
[0012](I) 100重量份的改性环氧树脂；
[0013](2) 30-50重量份的混合固化剂；
[0014](3) 10-20重量份的填料。
[0015]在其中一个实施例中，所述混合型聚氨酯预聚体由羟基多元醇与异佛尔酮二异氰酸酯按30-40:60-70的质量比反应制备而成,所述轻基多元醇是由质量比为1:1:3的聚酯、聚醚多元醇和蓖麻油组成。
[0016]在其中一个实施例中，所述端羟基化合物由如下重量份的原料混合而成:
[0017]蓖麻油多元醇50-100重量份；
[0018]丙三醇10-40重量份；
[0019]娃烧偶联剂 1_3重量份。
[0020]在其中一个实施例中，所述助剂为质量比为0.5-1:1的纳米丙烯酸酯乳液和玻璃纤维。
[0021]在其中一个实施例中，所述混合固化剂为质量比为4-15:1的二甲硫基甲苯二胺和聚醚胺类固化剂。
[0022]在其中一个实施例中，所述聚醚胺类固化剂为聚醚胺D2000。
[0023]在其中一个实施例中，所述填料为碳纤维。
[0024]在其中一个实施例中，所述约束层还嵌有钢丝网。
[0025]在其中一个实施例中，所述阻尼层的厚度为1-2_。
[0026]在其中一个实施例中,所述约束层的厚度为5_8mm。
[0027]本发明的优点如下:
[0028]本发明的复合涂层通过约束层降音，阻尼层隔音，来降低声源传出的频率，达到静音降噪的目的，具有阻尼温域宽，与金属板材复合后的损耗因子高，阻尼效果好等特点。且由于该涂层不含有机溶剂，具有常温固化，无毒、阻燃、施工简便、快速等优点。
[0029]本发明的阻尼层为改性聚氨酯阻尼涂层，阻尼效果好；约束层的填料为碳纤维，轻薄、柔韧性好。本发明的阻尼层损耗因子及复合损耗因子比现有技术的阻尼层要优越些，阻尼域宽，且增加了硬度，比重有所增加，隔音效果更加显著，干燥时间缩短，更便于施工，在高温应力循环时不开裂。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为本发明复合阻尼涂层的结构示意图。
[0031]附图标记说明:
[0032]1、约束层；2、阻尼层；3、金属基材；4、钢丝网。
【具体实施方式】
[0033]本发明实施例所使用的原料如下:
[0034]无溶剂改性聚氨酯阻尼涂层所使用的原料(混合型聚氨酯预聚体、聚酯、聚醚多元醇、蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯、蓖麻油多元醇、丙三醇、硅烷偶联剂、环氧树脂、纳米丙烯酸酯乳液和玻璃纤维)为购自湖北省麻城市某阻尼材料公司；无溶剂改性环氧树脂约束涂层使用的原料(改性环氧树脂、二甲硫基甲苯二胺、聚醚胺类固化剂D2000、碳纤维)购自湖北省麻城市某阻尼材料公司。
[0035]以下结合实施例和附图对本申请做进一步阐述。
[0036]实施例1
[0037]本实施例一种复合阻尼涂层，包括阻尼层和约束层，所述阻尼层为无溶剂改性聚氨酯阻尼涂层，所述约束层为无溶剂改性环氧树脂约束涂层；
[0038]所述无溶剂改性聚氨酯阻尼涂层包括如下重量份的原料:
[0039]A、100重量份的混合型聚氨酯预聚体(购自湖北省麻城市某阻尼材料公司)；所述混合型聚氨酯预聚体由羟基多元醇与异佛尔酮二异氰酸酯按30:70的质量比反应制备而成，所述轻基多元醇是由质量比为1:1:3的聚酯、聚醚多元醇和蓖麻油组成。
[0040]B、30重量份的端羟基化合物；所述端羟基化合物由如下重量份的原料混合而成:
[0041]蓖麻油多元醇80重量份；
[0042]丙三醇30重量份；
[0043]娃烧偶联剂 2重量份。
[0044]C、5重量份的助剂；所述助剂为质量比为0.5:1的纳米丙烯酸酯乳液和玻璃纤维。
[0045]所述无溶剂改性环氧树脂约束涂层包括如下重量份的原料:
[0046](I) 100重量份的改性环氧树脂；
[0047](2) 50重量份的混合固化剂；所述混合固化剂为质量比为15:1的二甲硫基甲苯二胺和聚醚胺类固化剂；所述聚醚胺类固化剂为聚醚胺D2000。
[0048](3) 10重量份的填料，所述填料为碳纤维。
[0049]所述约束层还嵌有钢丝网。
[0050]所述阻尼层的厚度为Imm ;所述约束层的厚度为6mm。
[0051]具体的实施步骤如下:
[0052]在钢板表面涂上防锈底漆，待底漆干透。将阻尼层组份混合搅拌均匀，得到粘稠液体。然后，将混合均匀的阻尼层刮涂在基材上，晾干。该阻尼层只涂一道，厚度约为1_。待到指压不凹陷时，证明已干燥固化。此时，可配制约束层，将约束层的组份按比例混合均匀，得到约束层液体涂料。然后，将混合均匀的约束层液体多次刮涂在已干燥的阻尼涂层上，晾干至指压不凹陷，即可。刮涂约束层采用多道刮涂，累积刮涂约6mm，约束层中还可嵌入钢丝网，干燥后即可使用。
[0053]实施例2
[0054]本实施例一种复合阻尼涂层，包括阻尼层和约束层，所述阻尼层为无溶剂改性聚氨酯阻尼涂层，所述约束层为无溶剂改性环氧树脂约束涂层；
[0055]所述无溶剂改性聚氨酯阻尼涂层包括如下重量份的原料:
[0056]A、150重量份的混合型聚氨酯预聚体；所述混合型聚氨酯预聚体由羟基多元醇与异佛尔酮二异氰酸酯按40:60的摩尔比反应制备而成，所述羟基多元醇是由质量比为1:1:3的聚酯、聚醚多元醇和蓖麻油组成。
[0057]B、50重量份的端羟基化合物；所述端羟基化合物由如下重量份的原料混合而成:
[0058]蓖麻油多元醇100重量份；
[0059]丙三醇40重量份；
[0060]硅烷偶联剂 3重量份。
[0061]C、3重量份的助剂；所述助剂为质量比为1:1的纳米丙烯酸酯乳液和玻璃纤维。
[0062]所述无溶剂改性环氧树脂约束涂层包括如下重量份的原料:
[0063](I) 100重量份的改性环氧树脂；
[0064](2) 30重量份的混合固化剂；所述混合固化剂为质量比为5:1的二甲硫基甲苯二胺和聚醚胺类固化剂；所述聚醚胺类固化剂为聚醚胺D2000。
[0065](3) 20重量份的填料，所述填料为碳纤维。
[0066]所述约束层还嵌有钢丝网。
[0067]所述阻尼层的厚度为2mm ;所述约束层的厚度为8mm。
[0068]具体的实施步骤如下:
[0069]在钢板表面涂上防锈底漆，待底漆干透。将阻尼层组份混合搅拌均匀，得到粘稠液体。然后，将混合均匀的阻尼层刮涂在基材上，晾干。该阻尼层只涂一道，厚度约为2_。待到指压不凹陷时，证明已干燥固化。此时，可配制约束层，将约束层的组份按比例混合均匀，得到约束层液体涂料。然后，将混合均匀的约束层液体多次刮涂在已干燥的阻尼涂层上，晾干至指压不凹陷，即可。刮涂约束层采用多道刮涂，累积刮涂约8mm，约束层中还可嵌入钢丝网，干燥后即可使用。
[0070]实施例3性能测试
[0071]对上述实施例得到的复合阻尼涂层进行性能测试，结果如下:
[0072]
测试项目~测试方法实施例1 实施例2 现有技术阻尼层损耗
DOV-m-EA
因子
0.6-2.0 动态粘弹借 0.46-1.5 0.4-1.8 0.75-1.9
(-25-85 cC
仪
)
涂层与金属基材复合后复合损耗因ASTE
0.2-0.50.35-0.45 0.4-0,5 0.2-0.35
子758083
(-10-60 cC
)
附着力丨 00% GB9268-88 丨 00%100%100%
硬度(邵 A) 50687550
比重
2.52.832.7
(g/cm3 )
干燥时间
30182024
(h)
[0073]从上表数据可以看出:本发明的阻尼层为无溶剂改性聚氨酯，而现有技术中的阻尼层为聚醚氨酯；且填料也有所差异，本发明的填料为碳纤维，轻薄、柔韧性好，而现有技术的复合涂层中的填料为鳞片状填料。本发明的阻尼层损耗因子及复合损耗因子比现有的复合涂层要优越些，阻尼域宽，且增加了硬度，比重有所增加，隔音效果更加显著，干燥时间缩短，更便于施工，在高温应力循环时不开裂，因此，本发明具有显著的效果。
[0074]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种复合阻尼涂层，其特征在于，包括阻尼层和约束层，所述阻尼层为无溶剂改性聚氨酯阻尼涂层，所述约束层为无溶剂改性环氧树脂约束涂层； 所述无溶剂改性聚氨酯阻尼涂层包括如下重量份的原料: A、100-150重量份的混合型聚氨酯预聚体； B.30-50重量份的端羟基化合物； c、l-10重量份的助剂； 所述无溶剂改性环氧树脂约束涂层包括如下重量份的原料: (1)100重量份的改性环氧树脂； (2)30-50重量份的混合固化剂； (3)10-20重量份的填料。
2.根据权利要求1所述的复合阻尼涂层，其特征在于，所述混合型聚氨酯预聚体由羟基多元醇与异佛尔酮二异氰酸酯按30-40:60-70的质量比反应制备而成，所述羟基多元醇是由质量比为1:1:3的聚酯、聚醚多元醇和蓖麻油组成。
3.根据权利要求1所述的复合阻尼涂层，其特征在于，所述端羟基化合物由如下重量份的原料混合而成: 蓖麻油多元醇50-100重量份； 丙三醇20-40重量份； 硅烷偶联剂 1-3重量份。
4.根据权利要求1所述的复合阻尼涂层，其特征在于，所述助剂为质量比为0.5-1:1的纳米丙烯酸酯乳液和玻璃纤维。
5.根据权利要求1所述的复合阻尼涂层，其特征在于，所述混合固化剂为质量比为4-15:1的二甲硫基甲苯二胺和聚醚胺类固化剂。
6.根据权利要求5所述的复合阻尼涂层，其特征在于，所述聚醚胺类固化剂为聚醚胺D2000。
7.根据权利要求1所述的复合阻尼涂层，其特征在于，所述填料为碳纤维。
8.根据权利要求1-7任一项所述的复合阻尼涂层，其特征在于，所述约束层还嵌有钢丝网。
9.根据权利要求1-7任一项所述的复合阻尼涂层，其特征在于，所述阻尼层的厚度为l-2mm。
10.根据权利要求1-7任一项所述的复合阻尼涂层，其特征在于，所述约束层的厚度为5-8mm。
【文档编号】B32B27/20GK104129132SQ201410321644
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月7日 优先权日:2014年7月7日
【发明者】黄祖成, 桑成磊, 温盛科, 马力, 王炽荣, 秦银海, 付华军, 郑治 申请人:广州供电局有限公司