本发明涉及一种喷涂型、高阻尼、快速固化阻燃阻尼涂层材料，属于阻尼减振材料范畴，具体涉及一种舰船喷涂阻燃阻尼涂层及其制造方法。
背景技术：
随着造船技术的快速发展，舰船的功率和速度大大提高，但却伴随有宽频带的振动和噪声。舰船在航行过程中会产生强烈振动，激起船体结构的多共振效应，从而产生空中和水中辐射噪声，这已成为影响舰艇隐蔽性和舒适性的主要因素。共振还可能导致结构破坏，仪表失灵，并影响船员身心健康。采用阻尼、减振、降噪技术降低舰艇噪声，可以提高舰艇攻防能力，在进攻上降低自噪声可以提高声呐的探测距离。在防御上可提高舰艇伪装干扰器材的作用效果，从而提高舰艇的隐蔽性能。
舰船上采用的阻尼材料，首先应具有良好的阻尼性能，同时还必须满足舰船的使用环境要求，如需在一定的温度和湿度下，具有防水、耐盐雾、耐油、防霉、阻燃、不释放有毒气体、耐海水腐蚀等性能。另外还要求阻尼涂层与基材附着力强，快速固化，施工方便，具有较长的使用寿命。比普通阻尼材料要求的技术指标要高得多。
中国专利CN 1057849A构成约束阻尼结构的阻燃阻尼涂料。该涂料由涂于底材上的阻尼层涂料和处于阻尼层涂料上的约束层涂料组成。阻尼层涂料由聚氨酯预聚体、鳞片状填料和扩链剂固化形成阻尼层；约束层涂料由低分子量环氧树脂、增韧剂、固化剂、活性稀释剂、阻燃剂和助剂组成，经固化形成约束层。当约束层和阻尼层的厚度与底材厚度比为1.5～3.0时，可获得-20℃～+60℃温度范围内复合损耗因子在0.1以上，涂装工艺局限于手工刮涂。
中国专利CN 102658685A一种聚氨酯-聚脲复合防护层，其制备方法及其在混凝土防护中的应用。所述的聚氨酯-聚脲复合防护层，自上而下包括混凝土基层、聚氨酯弹性层和聚脲层。其制备方法是首先对混凝土表面进行处理，然后采用刷涂或喷涂的方法成型聚氨酯弹性体层，最后喷涂至少一道聚脲层，即形成聚氨酯-聚脲复合防护层。本发明可以应用在轨道交通、停车场、机场、运动场地、屋顶、路面、污水处理厂、港口、船闸、航道、桥梁等混凝土路面的综合防护。该复合防护层具有优异的防水、防腐、抗冲击性能，具有较高的性价比和快的施工速度。适用于混凝土基面的防护。
中国专利CN 101665654A一种喷涂聚氨酯—脲阻尼减振降噪材料。该材料由等体积的A、R两组份组成，经高压撞击混合设备混合后喷涂到混凝土底材上，瞬间形成一层性能优异的阻尼减振降噪防护涂层。所述的A组份为异氰酸酯与聚合物多元醇生成的半预聚体；R组份为端氨基/端羟基聚醚、二胺扩链剂和助剂形成的混合物。该材料具有固化速度快、粘弹性好、阻尼减振降噪性能优异等优点，能够在复杂恶劣环境条件下的混凝土基材上施工。适用于高铁混凝土基面的防护。
中国专利CN101085861A含受阻酚的聚氨酯阻尼材料及其制备方法。该阻尼材料包含聚氨酯基质、受阻酚、扩链剂、固化剂和增强材料。受阻酚含量为聚氨酯基质、扩链剂和固化剂总量的10％～200％质量份，增强填料的含量为聚氨酯基料、扩链剂和固化剂总量的0～60％质量份。聚氨酯基料中-NCO基与扩链剂和固化剂中的-OH基的摩尔比为1.05:1.0。该阻尼材料采用活性端羟基聚醚和多异氰酸酯制备的聚氨酯基质中，加入受阻酚制得最终阻尼材料，阻尼因子最高可达到2.5左右。
美国专利USP 6,294,284一种基于聚氨酯-脲软模塑复合材料及其制造方法。该材料由多异氰酸酯和多元醇反应制得的NCO质量分数为8％～17％的预聚体，与交联剂芳胺和脂肪胺混合物反应制备的聚氨酯-脲弹性体，其凝胶时间15秒～120秒，喷涂层厚度为0.03～0.07吋。适用于泡沫材料的外护。
尚未见到有关适用于舰船喷涂的水下噪声高填充阻燃阻尼涂层材料及其制备方法的报导。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种宽温域、高阻尼、高阻燃、水声阻尼降噪，适用于舰船喷涂涂装，耐海水腐蚀的阻尼涂层材料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
本发明提供的舰船喷涂阻燃阻尼涂层，由端异氰酸酯预聚体A和交联剂混合物B两组份构成，
预聚体A包括下列重量份数的组份：
低聚物多元醇200～400份；
多异氰酸酯110～260份；
低聚物多元醇与多异氰酸酯的质量比为100：27.5～104.
交联剂混合物B包括下列重量份数的组份：
化学组成按100质量份聚醚胺计：聚醚胺100份，低聚物多元醇0～60份，胺扩链剂10～70份，硅烷偶联剂4～6份，阻尼填料20～80份，阻燃剂60～130份，受阻酚功能助剂20～60份。
所述的端异氰酸酯预聚体A和混合物B组分中用的低聚物多元醇选自下列中的一种或多种的混合：
聚氧化丙烯二醇，牌号voranol 2110，相对分子质量1000，羟值110±5mgkoH/g；voranol 2120，相对分子质量2000，羟值56mgkoH/g；PPG—1000，相对分子质量1000，羟值109～115mgkOH；PPG—2000，相对分子质量2000，羟值54.5～57.5mg koH/g；
聚四氢呋喃醚二醇，牌号PTMG1000，相对分子质量1000±50，羟值107～118mgkoH/g；PTMG2000，相对分子质量2000±50，羟值54.7～57.5mgkoH/g；PTMG2900，相对分子质量3000±200，羟值35～40mgkoH/g。
所述的多异氰酸酯选自下列中的一种或多种的混合：甲苯二异氰酸酯(TDI-100，TDI-80/20)纯度≥99％；二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-100，MDI-50)纯度≥99％；多苯基多次甲基多异氰酸酯(PAPI)，NCO质量分数30.2～32.0％，平均官能度2.6～2.7；4，4’--二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)，纯度≥99％。
所述的聚醚胺选自下列中的一种或多种的混合：聚氧化丙烯二胺(牌号D-230，D-400，D-2000，D--4000)伯胺含量≥95％；聚氧化丙烯三胺(牌号T-403，T—3000，T-5000)伯胺含量≥90％；聚四氢呋喃二胺(牌号P-650，P-1000，P-250)。
所述的胺扩链剂选自下列中的一种或多种的混合：二乙基甲苯二胺(E-100)、二甲硫基甲苯二胺(E-300)、2，4-二氨基-3，5-二甲硫基氯苯(TX-2)、双仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200)，N，N，-二烷基苯二胺(Unilink 4100)。
所述的硅烷偶联剂选自下列中的一种或多种的混合：γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH--540)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH--550)、γ-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH—570)、γ-巰丙基三甲氧基硅烷(KH—580)、γ-巰丙基三乙氧基硅烷(KH—590)。
所述的阻尼填料选自下列中的一种或多种的混合：云母粉(60～800目)、石墨粉(50～500目)、碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、珍珠粉、氢氧化铝。
所述的阻燃剂选自下列中的一种或多种的混合：三-(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)、三-(2-氯丙基)磷酸酯(TCPP)、甲基膦酸二甲酯(DMMP)、丙基膦酸二甲酯(DMPP)、磷酸三-(2，3-二溴丙基)酯(TDBPP)、甲基膦酸二甲酯/三氧化二锑复合物(FR-101)、膦系复合阻燃剂(FR-8107)、磷溴系协同阻燃抑烟剂(FR-808)。
所述的受阻酚功能助剂选自下列中的一种或多种的混合：四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(AO-60)；3，9-双{1，1-二甲基-2[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基}-2，4，6，8-四氧杂螺环-(5，5)十一烷(AO-80)有机小分子杂化体。
本发明还提供一种制备上述舰船喷涂阻燃阻尼涂层的方法，包括下列步骤：
预聚体A组份的制备：
在备有温度计、搅拌器、真空吸管的三口烧瓶中，加入计量的低聚物多元醇，在温度100℃～120℃、真空度0.09Mpa下，减压脱水1.5～2.0小时；取样测定水分含量，当水分含量小于0.05％时，降温到60℃，加入计量的多异氰酸酯，于80℃反应2小时，然后脱气至无气泡；取样用二正丁胺法测定异氰酸根含量，当异氰酸根含量达到7％～15％时，将制得的预聚体倒入容器中密封保存备用；
交联剂混合物B组份的制备：
称取聚醚胺、低聚物多元醇、胺扩链剂加入到备有温度计、搅拌器、真空吸管的三口烧瓶中，在温度100℃～120℃，真空度0.09Mpa负压下脱水1.5～2.0小时；降温后转入SFJ—400型研磨分散搅拌机的料缸中，加入硅烷偶联剂、阻尼填料、阻燃剂、受阻酚功能助剂，高速分散均匀，制得交联剂混合物B组份；
喷涂阻尼涂层的制备：
称取A、B两组份分别装入胶枪的两个胶管中，采用MIXPAC DM200双液手动胶枪喷涂制样。
优选的，A、B两组份质量混合比是1:1.0～3.0。
本发明的有益效果
本发明由于采用快速反应的聚醚胺及胺类扩链剂及功能助剂等原材料，合成的预聚体和交联剂混合物组份，适用于双组份高粘度高压喷涂机喷涂施工作业。固化速度快，施工方便快捷，弥补了粘贴型及刮涂性阻尼涂料的不足。涂层耐交变温度、耐疲劳振动，自身损耗因数为1.2。经实船涂装效果良好。
具体实施方式
实施例1
预聚体A组份的制备：
配料比：
在备有温度计、搅拌器、真空吸管的1000mL三口烧瓶中，加入400克聚四氢呋喃醚二醇PTMG-2000，在温度100℃～120℃、真空度0.09Mpa下，减压脱水1.5～2.0小时。取样测定水分含量，当水分含量小于0.05％时，降温到60℃，加入110克甲苯二异氰酸酯TDI-80/20，于80℃反应2小时。取样用二正丁胺法测定异氰酸根含量，达到理论值7±0.5％时，脱气至无气泡，将制得的预聚体倒入容器中密封保存备用。
交联剂混合物B组份的制备
配料比：
制备工艺：
称取100克聚四氢呋喃二胺P-1000，50克聚四氢呋喃醚二醇PTMG-1000,胺扩链剂25克Unilink 4200，15克TX-2加入到备有温度计、搅拌器、真空吸管的三口烧瓶中，在温度100℃～120℃，真空度0.09Mpa负压下脱水1.5～2.0小时。降温后转入SFJ—400型研磨分散搅拌机的料缸中，加入上表中计量的硅烷偶联剂KH-570，阻尼填料云母粉、硫酸钡，阻燃剂FR-8107、FR-808，高速分散均匀，制得交联剂混合物B组份。
喷涂阻尼涂层试样的制备：
称取A、B两组份分别装入胶枪的两个胶管中，采用MIXPAC DM200双液手动胶枪喷涂制样，室温熟化7天进行性能测试。
其中，A、B两组份质量混合比是1:1.5。
实施例2
预聚体A组份的制备：
配料比：
在备有温度计、搅拌器、真空吸管的1000mL三口烧瓶中，加入150克聚四氢呋喃醚二醇PTMG-1000，50克聚氧化丙烯二醇PPG-2000，在温度100℃～120℃、真空度0.09Mpa下，减压脱水1.5～2.0小时。取样测定水分含量，当水分含量小于0.05％时，降温到60℃，加入150克二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-50，于80℃反应2小时。取样用二正丁胺法测定异氰酸根含量，达到理论值10±0.5％时，脱气至无气泡，将制得的预聚体倒入容器中密封保存备用。交联剂混合物B组份的制备：
配料比：
制备工艺：
称取100克聚四氢呋喃二胺P-1000，40克聚氧化丙烯二醇voranol 2120，40克Unilink4200、10克二甲硫基甲苯二胺(E-300)胺扩链剂加入到备有温度计、搅拌器、真空吸管的三口烧瓶中，在温度100℃～120℃，真空度0.09Mpa负压下脱水1.5～2.0小时。降温后转入SFJ—400型研磨分散搅拌机的料缸中，加入上表中计量的硅烷偶联剂KH-560,阻尼填料云母粉、石墨粉，阻燃剂FR-8107、FR-808，受阻酚功能助剂AO-80，高速分散均匀，制得交联剂混合物B组份。
喷涂阻尼涂层试样的制备：
称取A、B两组份分别装入胶枪的两个胶管中，采用MIXPAC DM200双液手动胶枪喷涂制样，室温熟化7天进行性能测试。
其中，A、B两组份质量混合比是1:2。
实施例3
预聚体A组份的制备：
配料比：
在备有温度计、搅拌器、真空吸管的1000mL三口烧瓶中，加入250克聚四氢呋喃醚二醇PTMG-2000，在温度100℃～120℃、真空度0.09Mpa下，减压脱水1.5～2.0小时。取样测定水分含量，当水分含量小于0.05％时，降温到60℃，加入260克二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-50，于80℃反应2小时。取样用二正丁胺法测定异氰酸根含量，达到理论值15±0.5％时，脱气至无气泡，将制得的预聚体倒入容器中密封保存备用。
交联剂混合物B组份的制备：
配料比：
制备工艺：
称取60克聚氧化丙稀二胺D-2000,40克聚四氢呋喃二胺P-650聚醚胺，25克Unilink 4100及20克二乙基甲苯二胺(E-100)胺扩链剂加入到备有温度计、搅拌器、真空吸管的三口烧瓶中，在温度100℃～120℃，真空度0.09Mpa负压下脱水1.5～2.0小时。降温后转入SFJ—400型研磨分散搅拌机的料缸中，加入上表中计量的KH-550硅烷偶联剂，阻尼填料云母粉、碳酸钙，阻燃剂FR-101、FR-808，受阻酚功能助剂AO-60，高速分散均匀，制得交联剂混合物B组份。
喷涂阻尼涂层试样的制备：
称取A、B两组份分别装入胶枪的两个胶管中，采用MIXPAC DM200双液手动胶枪喷涂制样，室温熟化7天进行性能测试。
其中，A、B两组份质量混合比是1:2.5。
由实施例1#、2#、3#制备的阻燃阻尼涂层材料性能列于表1中：
表1
实施例4
实船喷涂涂装作业，将实施例1#，2#，3#中预聚体A组份的配料比放大100倍，用100L不锈钢反应釜进行放大。按上述制备预聚体A组分的工艺条件制备端异氰酸酯预聚体。
将实施例1#，2#，3#中交联剂混合物B组份放大1000倍，用SF-T型液压升降式高速分散机把经脱水处理的聚醚胺和聚醚醇与其他全部组分进行高速分散均匀，制备B组份。
经放大制备的A、B两组份用固瑞克公司的GRACO XM-70高粘度双组份喷涂机进行实船喷涂涂装作业。
其工艺条件如下: