一种抗阴角开裂水性阻尼涂料及其制备方法与流程

本发明涉及一种抗阴角开裂水性阻尼涂料及其制备方法，属于阻尼涂料技术领域。

背景技术：

阻尼涂料是一种具有减振降噪功能的涂料，主要通过将振动能转化为热能来达到减振降噪的目的。随着轨道交通的快速发展，人们对于乘坐舒适性的要求不断提高，使得阻尼涂料在轨道车辆中得到广泛应用。此外，阻尼涂料在汽车、船舶、家电等行业同样具有极其广阔的应用前景。

目前，市售的阻尼涂料普遍存在一个问题：在处理复杂结构表面时，阻尼涂层在干燥过程后期容易出现开裂，尤其是在阴阳角处。原因在于：阴阳角处应力过于集中，而阻尼涂料的固含量高、干燥速度快，收缩应力难以在短时间内释放出去，从而导致了裂纹的产生。针对这一问题，研究人员开发出了抗开裂阻尼涂料，但均存在明显的缺陷，例如：cn106433350a公开了一种高抗裂阻尼涂料，通过增塑性丙烯酸乳液来改善涂层的抗开裂性能，这种增速性乳液实际上是玻璃化转变温度远低于室温的软乳液，在涂膜干燥过程中，软乳液粒子能够降低聚合物的弹性模量，提高分子链的扩散运动能力，提高涂层的成膜性能，从而解决阴角开裂问题，但要彻底解决阴角开裂问题，软乳液的用量要较大，并且软乳液最终会参与成膜，软乳液的存在会严重影响最终涂膜的高温阻尼性能；cn107586490a公开了一种铁路车辆用厚涂型抗裂阻尼涂料及其制备方法，通过添加大量200目和40目的片层状云母粉来增加填料粒径和降低填料吸油量，可以在一定程度上解决阴角开裂问题，但填料粒径过大却又会造成涂层的柔韧性明显下降。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种抗阴角开裂水性阻尼涂料及其制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种抗阴角开裂水性阻尼涂料，由以下质量份的原料制备而成：

核壳型乳液：40～80份；

阻燃剂：5～20份；

无机填料：60～150份；

聚丙烯纤维：1～5份；

润湿分散剂：0.3～3份；

消泡剂：0.2～2份；

硅烷偶联剂：0.5～3份；

增稠剂：0.2～5份；

成膜助剂：0.5～5份；

水溶性助溶剂：2～10份；

水：1～30份。

所述核壳型乳液为苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液中的至少一种，玻璃化转变温度为10～20℃。

所述阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑、三聚氰胺中的至少一种。

所述无机填料为云母粉、硅微粉、硅藻土、硅灰石、重质碳酸钙、滑石粉、硫酸钡中的至少两种。

所述无机填料的粒径为40～1250目。

所述聚丙烯纤维的长度为1～3mm，直径为18～48μm。

所述水溶性助溶剂为丙二醇甲醚、二乙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、乙二醇丁基醚、乙二醇叔丁基醚中的至少一种。

上述抗阴角开裂水性阻尼涂料的制备方法包括以下步骤：开启高速搅拌机，先加入核壳型乳液、润湿分散剂、消泡剂、成膜助剂、水溶性助溶剂和水，再依次加入聚丙烯纤维、阻燃剂和无机填料，再加入硅烷偶联剂，最后加入增稠剂，得到抗阴角开裂水性阻尼涂料。

本发明的有益效果是：本发明的水性阻尼涂料不仅高温阻尼性能、柔韧性、储存稳定性等性能优异，而且不存在涂膜阴角开裂的问题。

1)本发明的水性阻尼涂料中添加有水溶性助溶剂，提高了聚合物塑性流动和弹性变形的能力，从而提高了涂膜的抗开裂能力；

2)本发明的水性阻尼涂料制备工艺简单，安全环保。

附图说明

图1为实施例1～5和对比例1～2的水性阻尼涂料干燥成膜后的阴角开裂情况对比图。

具体实施方式

一种抗阴角开裂水性阻尼涂料，由以下质量份的原料制备而成：

核壳型乳液：40～80份；

阻燃剂：5～20份；

无机填料：60～150份；

聚丙烯纤维：1～5份；

润湿分散剂：0.3～3份；

消泡剂：0.2～2份；

硅烷偶联剂：0.5～3份；

增稠剂：0.2～5份；

成膜助剂：0.5～5份；

水溶性助溶剂：2～10份；

水：1～30份。

优选的，一种抗阴角开裂水性阻尼涂料，由以下质量份的原料制备而成：

核壳型乳液：60～70份；

阻燃剂：5～10份；

无机填料：60～95份；

聚丙烯纤维：1～2份；

润湿分散剂：0.5～2份；

消泡剂：0.2～0.5份；

硅烷偶联剂：1～2份；

增稠剂：0.7～1.5份；

成膜助剂：2～3份；

水溶性助溶剂：3～5份；

水：15～20份。

优选的，所述核壳型乳液为苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液中的至少一种，玻璃化转变温度为10～20℃。

优选的，所述阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑、三聚氰胺中的至少一种。

优选的，所述无机填料为云母粉、硅微粉、硅藻土、硅灰石、重质碳酸钙、滑石粉、硫酸钡中的至少两种。

优选的，所述无机填料的粒径为40～1250目。

进一步优选的，所述无机填料的粒径为200～1250目。

优选的，所述聚丙烯纤维的长度为1～3mm，直径为18～48μm。

优选的，所述水溶性助溶剂为丙二醇甲醚、二乙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、乙二醇丁基醚、乙二醇叔丁基醚中的至少一种。

上述抗阴角开裂水性阻尼涂料的制备方法包括以下步骤：开启高速搅拌机，先加入核壳型乳液、润湿分散剂、消泡剂、成膜助剂、水溶性助溶剂和水，再依次加入聚丙烯纤维、阻燃剂和无机填料，再加入硅烷偶联剂，最后加入增稠剂，得到抗阴角开裂水性阻尼涂料。

下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。

实施例1：

一种抗阴角开裂水性阻尼涂料，其原料组成如下表所示：

表1一种抗阴角开裂水性阻尼涂料的原料组成表

实施例2：

一种抗阴角开裂水性阻尼涂料，其原料组成如下表所示：

表2一种抗阴角开裂水性阻尼涂料的原料组成表

实施例3：

一种抗阴角开裂水性阻尼涂料，其原料组成如下表所示：

表3一种抗阴角开裂水性阻尼涂料的原料组成表

实施例4：

一种抗阴角开裂水性阻尼涂料，其原料组成如下表所示：

表4一种抗阴角开裂水性阻尼涂料的原料组成表

实施例5：

一种抗阴角开裂水性阻尼涂料，其原料组成如下表所示：

表5一种抗阴角开裂水性阻尼涂料的原料组成表

对比例1：

一种普通水性阻尼涂料，其原料组成如下表所示(未添加水溶性助溶剂)：

表6一种普通水性阻尼涂料的原料组成表

对比例2：

市售某水性阻尼涂料。

测试例：

1)分别将实施例1～5、对比例1和对比例2(市售某水性阻尼涂料)的水性阻尼涂料涂覆在基材上，干燥成膜后阴角开裂情况对比图如图1所示。

由图1可知：实施例1～5的水性阻尼涂料干燥成膜后并没有出现阴角(直角)开裂问题，而对比例1和对比例2(市售某水性阻尼涂料)的水性阻尼涂料干燥成膜后均出现了明显的阴角(直角)开裂问题。

2)按照tb/t2932-1998铁路机车车辆阻尼涂料供货技术条件的要求，分别对实施例1～5、对比例1和对比例2(市售某水性阻尼涂料)的水性阻尼涂料进行性能测试，测试结果如下表所示：

表7实施例1～5和对比例1～2的水性阻尼涂料的性能测试结果

由表7可知：水溶性助溶剂的引入会在一定程度上延长水性阻尼涂料的实干时间，但实干时间仍在tb/t2932-1998铁路机车车辆阻尼涂料供货技术条件要求的范围内，对水性阻尼涂料的其他性能均没有明显影响。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。